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（圖片來源：Texas A&M 官網）

該校材料科學與(yu) 工程係負責人Ibrahim Karaman表示：“強韌鋼應用廣泛，但是通常很貴。馬氏體(ti) 鋼是唯一的例外，每磅不到一美元，成本相對較低。我們(men) 開發了一個(ge) 3D打印框架，可以將這些硬鋼打印成任意幾何形狀的無瑕疵物體(ti) 。”

很多種合金是由鐵、碳和其它元素構成，而馬氏體(ti) 鋼是通過將鋼設為(wei) 高溫狀態再進行驟冷製成。在冷卻過程中，碳原子被困在鐵晶體(ti) 中，使鋼材形成極好的強度。為(wei) 了滿足不同的應用，需要將馬氏體(ti) 鋼（特別是一種低合金馬氏體(ti) 鋼）製成不同形狀和大小的物體(ti) 。這時，3D打印技術提供了實用的解決(jue) 方案。采用這種技術，可以用鋒利的激光束加熱和熔化一層又一層的金屬粉末，通過連接和堆疊，製造出複雜的物品。

然而，利用激光3D打印馬氏體(ti) 鋼，可能產(chan) 生非預期缺陷，比如材料內(nei) 部出現氣孔。Karaman表示：“用於(yu) 3D打印的原材料非常堅硬，但是，小孔會(hui) 大大降低最終打印物體(ti) 的強度。”研究團隊利用現有焊接數學模型，預測在不同激光速度和功率參數下，單層馬氏體(ti) 鋼粉的熔化模式；然後分析這些模型中產(chan) 生的缺陷數量和性質，並在此基礎上調整相應設置，以改進結果和預測能力。

最終創建的框架能夠正確預測，一套未經測試的新激光設置在打印鋼時是否會(hui) 產(chan) 生缺陷。這種創新預測技術，將縮短評估和尋找合適的馬氏體(ti) 鋼打印參數的時間。工程學院研究生、該研究的主要作者Raiyan Seede表示：“測試所有激光設置的可能性，評估哪些可能導致缺陷，是非常耗時的，有時甚至無法做到這一點。通過結合實驗和建模，我們(men) 開發出簡單快捷的步進式過程，用來確定哪種設置最適合3D打印馬氏體(ti) 鋼。”

據介紹，無缺陷打印馬氏體(ti) 鋼的方法，也適用於(yu) 其他金屬。Karaman稱：“我們(men) 簡化了3D打印金屬的藝術，使最終產(chan) 品沒有氣孔，這是金屬增材製造行業(ye) 的一次重大發展。”