發(fā)布時(shí)間：2024年03月01日
金屬3D打印技術(shù)在加工航空航天大尺寸、復(fù)雜結(jié)構(gòu)、耐高溫材料零部件時(shí)具有先天優(yōu)勢(shì)。然而，與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，3D打印制備的材料在循環(huán)載荷下的疲勞性能普遍較差，嚴(yán)重制約了其作為結(jié)構(gòu)承力件的廣泛應(yīng)用。因此，提升3D打印材料與構(gòu)件的疲勞性能是國(guó)內(nèi)外重要的研究方向。
近期，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所科研人員在3D打印鈦合金抗疲勞設(shè)計(jì)制備方面取得了突破性進(jìn)展，制備出具有高抗疲勞性能的3D打印鈦合金材料，擴(kuò)展了金屬3D打印材料作為結(jié)構(gòu)承力件在航空航天等重要領(lǐng)域的應(yīng)用前景。該項(xiàng)研究形成研究成果“High fatigue resistance in a titanium alloy via near void-free 3D printing”，于北京時(shí)間2月29日發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》（nature）上，目前，該期刊的影響因子為64.8。據(jù)悉，這是2024年3D打印技術(shù)領(lǐng)域第一篇Nature文章。
研究人員指出，理想狀態(tài)下3D打印技術(shù)直接制備出的鈦合金組織（Net-AM組織）應(yīng)具有天然的超高抗疲勞性能，而打印過程中產(chǎn)生的氣孔等缺陷會(huì)使鈦合金的抗疲勞性能大幅下降。研究人員在Ti-6Al-4V合金中首次發(fā)現(xiàn)高溫下3D打印態(tài)組織的晶界遷移及氣孔長(zhǎng)大與相轉(zhuǎn)變過程表現(xiàn)出異步的特性；利用這一特性，研究人員通過開發(fā)NAMP新工藝（Net-Additive Manufacturing Process），制備出幾乎無氣孔的近Net-AM Ti-6Al-4V合金。經(jīng)檢驗(yàn)，該組織具有高疲勞抗性，并且通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，該材料不僅在所有鈦合金材料中具有最高的拉-拉疲勞強(qiáng)度，而且在目前已有的材料疲勞數(shù)據(jù)中，還具有最高的比疲勞強(qiáng)度。該研究有利于金屬3D打印技術(shù)在工程領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。
鉑力特為此次研究提供了設(shè)備支持，研究人員使用了BLT-S320設(shè)備制備試樣。鉑力特設(shè)備久經(jīng)考驗(yàn)，具有較高的穩(wěn)定性，能夠滿足高?？蒲锌蛻粞兄频确矫娴男枨蟆LT-S320幫助研究人員成功制備出幾乎無氣孔的鈦合金試樣，驗(yàn)證了論文思路與設(shè)計(jì)方法的可行性與有效性。
利用BLT-S320制備試樣的示意圖
近年來，眾多高校、科研機(jī)構(gòu)開展有關(guān)金屬增材制造新工藝、新材料、前沿應(yīng)用的科學(xué)研究工作，對(duì)增材制造技術(shù)與設(shè)備的需求不斷增加且更加細(xì)致。鉑力特深耕科研領(lǐng)域，為眾多高校及科研機(jī)構(gòu)提供技術(shù)、設(shè)備支持，在高校及科研機(jī)構(gòu)科研創(chuàng)新及工程化應(yīng)用等方面持續(xù)合作。截止目前，鉑力特累計(jì)交付科研專機(jī)BLT-S210設(shè)備50余臺(tái)。已支持包括中國(guó)科學(xué)院在內(nèi)的220余家高校、科研機(jī)構(gòu)取得多項(xiàng)國(guó)際先進(jìn)的研究成果。
構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)新研究banner.png)
表高質(zhì)量論文banner.png)
布論文banner.png)
文章部分內(nèi)容來自：材料使役行為研究部《3D打印鈦合金抗疲勞設(shè)計(jì)制備取得突破性進(jìn)展》
? 2024 鉑力特 All rights reserved
金屬增材制造技術(shù)研討會(huì)2.jpg)
器人封面圖片.jpg)
