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耶魯大學的研究人員開發(fā)了一種簡單的金屬3D打印方法

魔猴君  行業(yè)資訊   2380天前

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據(jù)魔猴網(wǎng)了解,金屬3D打印具有革新現(xiàn)代制造業(yè)的巨大潛力,然而,使用激光將精細金屬粉末熔合在一起的現(xiàn)有金屬3D打印工藝具有其局限性。原因在于金屬通常不會以易于擠出的狀態(tài)存在。因此,這種方法通常成本高且復雜,并且需要笨重的支撐結構,其不會因制造過程的高溫而變形。近日,耶魯大學的研究人員與一家名為Desktop Metals的公司合作,他們認為他們已經找到了一種比以往更容易制作3D打印金屬物體的方法。研究人員展示了一種新的3D打印方法,將金屬玻璃制成的金屬絲融合成金屬物體。


通過基于TPF的FFF工藝從大塊金屬玻璃印刷的樣品部件

圖片來源:©2018作者,由Elsevier發(fā)布。

 

“我們在這項工作中理論上證明,我們可以使用一系列其他大塊金屬玻璃,并致力于使該工藝更加實用和商業(yè)化,使金屬3D打印像熱塑性塑料的3D打印一樣簡單實用。 “耶魯大學機械工程與材料科學教授Jan Schroers說。

 

與傳統(tǒng)金屬不同,大塊金屬玻璃(BMG)在其熱力學特性中具有超冷液體區(qū)域,并且在加熱時能夠經歷連續(xù)軟化,這種現(xiàn)象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打印以生成堅固的高強度金屬部件。Schroers教授及其同事通過利用BMG中獨特的金屬軟化行為簡化了金屬部件的增材制造。與這種塑料相似的特性是高強度和彈性極限,高斷裂韌性和高耐腐蝕性。該團隊專注于由鋯,鈦,銅,鎳和鈹制成的具有良好特征且易于獲得的BMG,合金配方名為:Zr44Ti11Cu10Ni10Be25。



該團隊使用直徑為1毫米(mm),長度為700毫米的非晶棒,在460攝氏度的擠出溫度和10至1,000牛頓的擠出力以迫使軟化的纖維通過0.5mm直徑的噴嘴,然后將纖維擠出到400℃的不銹鋼網(wǎng)中,保證其在至少一天的時間內不發(fā)生結晶,然后可以進行機器人控制的擠出以產生所需的物體。

 

他們的研究剛剛發(fā)表在“材料科學”雜志上。

 

   
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