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耶魯大學(xué)開發(fā)出一種簡(jiǎn)單的金屬3D打印工藝

眾所周知,金屬3D打印技術(shù)具有革新現(xiàn)代制造業(yè)的巨大潛力。但是,現(xiàn)有金屬3D打印工藝一般是使用激光將精細(xì)金屬粉末熔合在一起,由于金屬不能輕易擠出,這種方法具有一定的局限性,而且這種制造方法成本高且復(fù)雜,并且需要龐大的支撐結(jié)構(gòu)。幸運(yùn)的是,來自耶魯大學(xué)的研究人員與一家名為Desktop Metals的3D打印公司合作開發(fā)了一種簡(jiǎn)單的金屬3D打印工藝。

“通過實(shí)驗(yàn)證明,我們開發(fā)的新金屬3D打印工藝,能夠使金屬3D打印像熱塑性塑料3D打印一樣簡(jiǎn)單實(shí)用,我們也正在致力于讓該工藝更加實(shí)用和商業(yè)化。”耶魯大學(xué)機(jī)械工程與材料科學(xué)教授Jan Schroers說。

與傳統(tǒng)金屬不同,大塊金屬玻璃(BMG)在其熱力學(xué)特性中具有超冷液體區(qū)域,并且在加熱時(shí)能夠經(jīng)歷連續(xù)軟化,這種現(xiàn)象一般存在于熱塑性塑料中,但不存在于傳統(tǒng)金屬中。這意味著BMG比大多數(shù)其他金屬更容易軟化,并且可以用于3D打印以生成堅(jiān)固的高強(qiáng)度金屬部件。

Schroers教授及其同事通過利用BMG中獨(dú)特的金屬軟化特性簡(jiǎn)化了金屬3D打印工藝。BMG有著與塑料相似的特性,如:高強(qiáng)度、高彈性、高斷裂韌性和高耐腐蝕性等。據(jù)3D虎了解,該團(tuán)隊(duì)專注于由鋯、鈦、銅、鎳和鈹制成的具有良好特征且易于獲得的BMG,合金配方為:Zr44Ti11Cu10Ni10Be25。

該團(tuán)隊(duì)使用直徑為1毫米、長(zhǎng)度為700毫米的非晶棒,使用460℃的擠出溫度和10至1000N的擠出力在0.5mm直徑的噴嘴中擠出軟化的纖維,然后將纖維擠出到400℃的不銹鋼網(wǎng)中,然后通過控制機(jī)器人產(chǎn)生所需的物體。

為了使BMG 3D打印成為一種廣泛的應(yīng)用技術(shù),研究人員表示,他們使用的原材料十分廣泛,由于BMG和熱塑性塑料有著相似性,可以使用FFF 3D打印工藝進(jìn)行制作。因此,這項(xiàng)研究可以幫助快速實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)大金屬3D打印應(yīng)用。

來源:of week

編輯:董強(qiáng)

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