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      人在捷泰

      缺陷反而能讓3D打印變得更好?

      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打印過程中制造更多的缺陷,然后在后處理時,使用高溫和高壓來改變材料的微觀結構,從而產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代表的金屬3D打印技術存在一個缺陷,3D打印的金屬零件會有微小孔隙,從而削弱了材料性能。因此,3D打印廠商們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。

      于是他們就想,既然無法消除,那么是否換個思路,利用這些孔隙呢?他們在研究時發現,這些孔隙其實包含了比較大的能量。為了獲得更多的孔隙,他們干脆不再優化工藝參數(用來減少孔隙),而是直接打印,以增加這種孔隙率。

      于是,研究小組就獲得了一個有點糟糕的金屬3D打印件。隨后,他們采用一種熱等靜壓(HIP)的方法,對金屬件施加高熱和高壓,高壓會迫使具有高應力集中的孔隙閉合,高溫會推動孔隙中的能量釋放,從而改變材料內部結構。經過高溫高壓處理后,本身的材料性能趨向于合金,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,適用于所有方向。據說性能比鍛造件都要好。

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