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鉑力特協(xié)助長沙理工大學(xué)多項(xiàng)合金材料研究有力推進(jìn)

發(fā)布時(shí)間:2022年12月01日

長沙理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院已有六十余年辦學(xué)歷史,致力于服務(wù)國家能源電力事業(yè),在大型火電、水電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電技術(shù)、動(dòng)力設(shè)備及系統(tǒng)、智慧能源、綠色建筑、儲能技術(shù)、新能源材料等領(lǐng)域具有較強(qiáng)的科研實(shí)力。為貫徹落實(shí)“三高四新”使命,學(xué)院開設(shè)了先進(jìn)制造技術(shù)與傳統(tǒng)電力行業(yè)的學(xué)科交叉融合機(jī)制,解決了新型材料設(shè)計(jì)、制備優(yōu)化、性能評價(jià)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵問題,力爭培養(yǎng)能源動(dòng)力工程領(lǐng)域高素質(zhì)復(fù)合型專業(yè)人才和行業(yè)精英。

近年來,SLM金屬3D打印技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢備受高??蒲泄ぷ髡咔嗖A,尤其在航空航天和生物醫(yī)療等有關(guān)新材料、新結(jié)構(gòu)、新應(yīng)用等多個(gè)研究方向中多次發(fā)揮關(guān)鍵作用。2019年底,長沙理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院經(jīng)過細(xì)致的調(diào)研和考察,正式引入鉑力特SLM金屬3D打印設(shè)備BLT-S210,用于生物醫(yī)療、航空航天、多孔電池等多個(gè)領(lǐng)域的課題研發(fā)。

對科研工作者而言,設(shè)備的安全性和開放性、功能的豐富性、操作的便捷性等都是其重點(diǎn)考慮的因素。長沙理工能動(dòng)學(xué)院周教授曾對國內(nèi)金屬3D打印設(shè)備進(jìn)行了為期一年的市場調(diào)研和考察,只為選出更適合材料研發(fā)的高品質(zhì)打印設(shè)備。他提到,“BLT-S210設(shè)備的成形尺寸是105mm×105mm×200mm,與我們多數(shù)研究課題中試樣件的大小匹配度高,金屬粉末的利用率高,這對于降低研究成本有著很大幫助?!?/p>

設(shè)備到位后,周教授與科研團(tuán)隊(duì)迅速投入醫(yī)用植入物鈦合金、鎳基高溫合金以及鎂合金等材料的研究中,項(xiàng)目開展勢如破竹。BLT-S210擁有精細(xì)的小光斑配置來保證細(xì)小特征成形,294項(xiàng)可編輯的參數(shù)項(xiàng)為周教授團(tuán)隊(duì)在調(diào)配參數(shù)時(shí)帶來了靈活、自由的實(shí)驗(yàn)空間;對于多批次、多場景、定制化試樣的打印,BLT-S210能兼顧高精度與穩(wěn)定如一的品質(zhì)。另外,使用BLT-S210設(shè)備上配置的BLT-BP軟件可以實(shí)現(xiàn)同一爐打印中多零件不同參數(shù)打印,這為高通量材料研發(fā)和參數(shù)開發(fā)提供了基礎(chǔ)。近兩年來,周教授和和科研團(tuán)隊(duì)已在多家知名材料學(xué)期刊如Materials Science & Engineering AJournal of Alloys and Compounds上發(fā)表學(xué)術(shù)論文,從多個(gè)維度探究了SLM技術(shù)制備的Ti-15Mo合金微觀組織和力學(xué)性能基于不同實(shí)驗(yàn)條件下的對比,填補(bǔ)了國內(nèi)相關(guān)研究領(lǐng)域的空白。

Microstructure tailoring of Ti–15Mo alloy fabricated by selective laser melting with high strength and ductility?這項(xiàng)研究中,科研團(tuán)隊(duì)通過開發(fā)工藝參數(shù)不斷調(diào)整策略,成功研制出新型Ti-15Mo合金,以下數(shù)據(jù)對比圖可看出該Ti-15Mo合金擁有良好的綜合力學(xué)性能:

在另一項(xiàng)研究課題中,科研團(tuán)隊(duì)使用BLT-S210制備了多批次不同形狀和結(jié)構(gòu)的試樣:

從上圖可以看出試樣多為比較精細(xì)復(fù)雜的點(diǎn)陣、多孔結(jié)構(gòu),對于表面紋理的處理有較高要求。通過BLT-S210打印的試樣具有品質(zhì)穩(wěn)定、一致性高的特點(diǎn),為多場景、多維度的檢測和對比提供了準(zhǔn)確可靠的依據(jù)。除此以外,設(shè)備成形艙嚴(yán)格的含氧量控制和預(yù)加熱功能也能最大程度避免冶金過程中的缺陷,為科研過程減輕了重復(fù)工作的負(fù)擔(dān)。周教授還表示,學(xué)院還有多項(xiàng)研究課題都在使用BLT-S210作為科研專用SLM金屬3D打印設(shè)備,有了這樣優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定的設(shè)備做基礎(chǔ),未來他們還將繼續(xù)開展梯度多孔醫(yī)用植入物的相關(guān)研究,并會逐步推進(jìn)該研制產(chǎn)品在實(shí)際場景中的落地與應(yīng)用。
迄今為止,鉑力特已為清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、暨南大學(xué)等眾多高校科研用戶累計(jì)交付70余臺BLT-S210等型號的設(shè)備,并提供了以設(shè)備為中心的金屬增材制造全套解決方案,助力科研行業(yè)開展金屬3D打印技術(shù)及前沿材料的創(chuàng)新研究。“敬畏市場,成就客戶”是鉑力特始終如一的堅(jiān)持。未來,鉑力特將繼續(xù)以先進(jìn)設(shè)備設(shè)計(jì)和制造為基礎(chǔ),持續(xù)推進(jìn)新材料研發(fā)與成形專業(yè)服務(wù)等方面的升級優(yōu)化,協(xié)助更多高??蒲杏脩艉粚?shí)研究基礎(chǔ),為研發(fā)創(chuàng)新提供更多可能。
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