昨日，清華大學教授、斯德哥爾摩大學材料化學係主任沈誌堅做客人民網訪談間，他表示，產(chan) 業(ye) 標準在確保3D打印個(ge) 性化材料可靠性方麵起著關(guan) 鍵作用。

       3D打印技術是當下全球範圍內(nei) 非常熱門的領域，也是實現“工業(ye) 4.0”以及 “中國智造”過程中的重要助力。該技術顛覆了以往的製造方法，通過增材製造的方式，使得製造傳(chuan) 統方法難以製造甚至於(yu) 無法製造的零件成為(wei) 可能，大大增加了設計的自由度。
 

       2017年12月13日，工業(ye) 和信息化部、發展改革委、教育部、公安部、財政部、商務部等十二部門聯合印發了《增材製造產(chan) 業(ye) 發展行動計劃（2017-2020年）》。這是十九大報告後，首個(ge) 增材製造產(chan) 業(ye) 的國家政策文件，充分體(ti) 現了國家對增材製造產(chan) 業(ye) 發展的重視和支持，對產(chan) 業(ye) 發展將發揮積極的推動作用。
 

        “所謂的增材製造，就像燕子築窩、蜜蜂搭巢一樣，通過堆積材料一點一點得將部件做出來。而不是像傳(chuan) 統的切削等減材製造。”沈誌堅強調，“3D打印要想實現產(chan) 業(ye) 化，有很多技術問題有待解決(jue) ，其中一個(ge) 主要挑戰就是打印出材料的穩定性問題。簡單說就是打印的部件可不可靠，能不能用，會(hui) 不會(hui) 出問題？”
 

        在增材製造材料堆積的過程中，會(hui) 形成特別的從(cong) 毫米到納米的跨尺度微觀結構以及可能出現一些缺陷，會(hui) 對材料的性能產(chan) 生很大的影響。普遍認為(wei) 3D打印出的材料性能不如傳(chuan) 統鍛造甚至於(yu) 鑄造的材料。
 

        沈誌堅帶領的斯德哥爾摩大學團隊在提高3D打印材料性能上做出了重大的突破，打印出的不鏽鋼性能不僅(jin) 遠遠好於(yu) 鍛造的鋼材，還“順帶”解決(jue) 了材料學的基礎問題以及在產(chan) 業(ye) 化道路上長期困擾科研人員的難題。
 

        材料的強度和塑性是一對互相較勁的對手，傳(chuan) 統的增加強度的手段必然會(hui) 降低塑性，反之亦然。而3D打印的不鏽鋼同時具備優(you) 良的強度和塑性。 “要知其然，還要知其所以然。性能的提高關(guan) 鍵在於(yu) 微觀組織結構的調控。性能僅(jin) 僅(jin) 是冰山一角，想要看到整個(ge) 冰山，還需要更多不同背景的合作者鼎力合作，重新梳理材料學的基礎問題，實現跨學科知識的融合。”
 

        浙江大學的張澤院士和餘(yu) 倩研究員是中國材料學領域的權威，他們(men) 團隊的原位透射電子顯微鏡技術可以’看到’納米尺度的結構變化；英國冶金領域的傳(chuan) 統強校伯明翰大學的趙裕隆博士在納米尺度的力學分析方麵有很深的造詣。經過沈誌堅的協調，在斯德哥爾摩舉(ju) 行的研討會(hui) 上，三方一拍即合，組成了一個(ge) 跨國跨學科的科研團隊，經過一年多的不懈努力，終於(yu) 揭示出了納米尺度的增強增韌的機理。
 

        “這項成果回答了關(guan) 於(yu) 3D打印部件可靠性的質疑，建立起了增材製造工藝-結構-性能之間的關(guan) 聯。下一步的目標就是製定3D打印材料的標準，並把這個(ge) 研究方法推廣到更多3D打印材料的研發中去。”沈誌堅表示，產(chan) 業(ye) 標準在確保個(ge) 性化材料可靠性方麵起的作用非常之大，“從(cong) 材料研發的角度講，要有意地發揮它的特長，突出個(ge) 性化。但隻要是工業(ye) 產(chan) 品，沒有標準，就不可能推廣，要有一個(ge) 統一的量度，必須符合標準化。”
 

        在3D打印產(chan) 業(ye) ，涉及很多跨界合作。沈誌堅表示，懂技術的、懂材料的、懂應用的人才要相互溝通理解，腦洞要打開，同時還要相互融合，“相互合作，把不同專(zhuan) 家的專(zhuan) 門技術融合起來，就會(hui) 產(chan) 生協同效應，這樣1加1就大於(yu) 2了”。