中美联手打造“世界最强”3D打印钛合金
未知大陆发表于 2024-03-02浏览量：评论数：
中国沉阳材料科学国家实验室和加州大学伯克利分校的研究人员合作生产3D打印合金。
美国和中国研究人员合作开发了一种坚固的3D打印钛合金。
据《南华早报》报道，这是通过3D打印制造的“世界上最强”的钛合金。
钛合金广泛用于制造飞机、航天器、导弹等。
该金属的低密度和强耐温性使其成为航空航天和太空应用的理想选择。
来自中国沉阳材料科学国家实验室和加州大学伯克利分校的研究人员合作生产了这种3D打印合金。
样品材料是中国制造的。
应对关键挑战
金属等固体材料的3D打印过程涉及到层的使用，这种方法有助于熔化金属粉末并最终打印出层以形成所需的产品。
这项新开发解决了3D打印技术的一个关键限制——与高疲劳耐受性相关。
由于强大的激光束产生的高热，金属3D打印通常会导致物体内形成气孔。 这可能会影响打印合金的整体性能，导致早期裂纹。
据南华早报报道，美国和中国的研究人员使用了一种新技术来制造“无孔”的钛合金。
报告补充说，他们是通过使用“Ti-6Al-4V，一种钛铝钒合金”来做到这一点的。
“目前用于消除气孔的技术通常会导致合金的内部结构变粗，”张振军说。
张振军进一步补充道：“在不重新引入毛孔或其他不利影响的情况下解决这个问题被证明是具有挑战性的。 我们开发了一种名为 Net-AM 处理的新技术，可以在高温下进行打印。”
无孔合金
Net-AM 加工需要“热等静压以消除气孔”。 随后进行快速冷却，减少合金内部结构发生的任何变化。
这导致了无孔合金的开发。 值得注意的是，它的拉伸疲劳强度显着提高了 106%，创下了978 MPa的世界纪录。
《南华早报》的报告补充说，目前已经以小规模样品制造了钛合金，以证明这种实验技术的可行性。
哑铃形材料最薄的部分尺寸为 3 毫米（约 0.118 英寸）。
然而，这种Net-AM加工技术在未来航空航天领域的应用前景广阔。
3D打印工艺此前已被用于制造各种飞机零件，包括火箭喷嘴和战斗机支撑框架。
研究结果发表在《自然》杂志上。
