康奈爾大學的研究人員發現了一種改進金屬3D打印零件的方法。這是一直反其道而行的方法,故意在3D打印過程中製造更多的缺陷,然後在後處理時,使用高溫和高壓來改變材料的微觀結構,從(cong) 而產(chan) 生強度和韌性更好的金屬零件。
研究小組表示,目前的以粉末燒結為(wei) 代表的金屬3D打印技術存在一個(ge) 缺陷,3D打印的金屬零件會(hui) 有微小孔隙,從(cong) 而削弱了材料性能。因此,3D打印廠商們(men) 一直在想辦法消除這種缺陷,比如超聲波等。不過目前還沒辦法完全消除這種孔隙。
於(yu) 是他們(men) 就想,既然無法消除,那麽(me) 是否換個(ge) 思路,利用這些孔隙呢?他們(men) 在研究時發現,這些孔隙其實包含了比較大的能量。為(wei) 了獲得更多的孔隙,他們(men) 幹脆不再優(you) 化工藝參數(用來減少孔隙),而是直接打印,以增加這種孔隙率。
於(yu) 是,研究小組就獲得了一個(ge) 有點糟糕的金屬3D打印件。隨後,他們(men) 采用一種熱等靜壓(HIP)的方法,對金屬件施加高熱和高壓,高壓會(hui) 迫使具有高應力集中的孔隙閉合,高溫會(hui) 推動孔隙中的能量釋放,從(cong) 而改變材料內(nei) 部結構。經過高溫高壓處理後,本身的材料性能趨向於(yu) 合金,強度和韌性大幅度增加,3D打印件強方向和弱方向的特性也消失,適用於(yu) 所有方向。據說性能比鍛造件都要好。
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