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普渡大學3D打印更輕強度更高金屬部件
童程童美 2016-10-21
援引外媒報道,美國普渡(Purdue)大學的科學家研發(fā)出一種新型3D打印技術(shù),該技術(shù)能夠打印出重量更輕、強度更高的金屬部件,在汽車、航空航天等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。普渡大學為此成立了一家名為Frontier Additive Manufacturing(FAM)的初創(chuàng)公司,希望將該技術(shù)商業(yè)化。
摘要援引外媒報道,美國普渡(Purdue)大學的科學家研發(fā)出一種新型3D打印技術(shù),該技術(shù)能夠打印出重量更輕、強度更高的金屬部件,在汽車、航空航天等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。普渡大學為此成立了一家名為Frontier Additive Manufacturing(FAM)的初創(chuàng)公司,希望將該技術(shù)商業(yè)化。
該種新技術(shù)是在直接激光沉積技術(shù)的基礎上,采用金屬粉末和一種獨特的多激光方法來進行3D打印制造,能夠隨意調(diào)整金屬晶粒位置結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比,所制造出的零部件強度可提高20%。
“這是一種在微觀結(jié)構(gòu)層面使用多激光制造產(chǎn)品的方法,它具有在零部件原有位置改變材料屬性的能力,超出了當前的3D打印技術(shù)水平。”FAM公司的創(chuàng)始人之一兼總裁Eric Lynch說,“這些都是替換產(chǎn)品或新產(chǎn)品,可以很容易地取代機械制造業(yè)、汽車或航空發(fā)動機上新的或磨損的部件。該技術(shù)正在快速發(fā)展,目前正在汽車、航空航天、石油和天然氣等行業(yè)進行探討。”
“使用傳統(tǒng)的3D打印技術(shù)制造的金屬部件,不管是用于任何機械設備,其往往只能達到原有機械部件現(xiàn)有強度的約60%到70%。”Gary Cheng教授說,他同時也是普渡大學Scalable微納米制造中心的主任。“我們正在通過使用一種全新的3D打印機來解決這一問題,該機器能夠在最小的微結(jié)構(gòu)水平上重構(gòu)零部件。”
FAM的這一技術(shù)能夠從CAD設計開始一次性生成完整的產(chǎn)品,同時可以在制造中替換磨損的部件,而且無需處理即可像更換前的原有部件那樣使用。“使用我們的技術(shù),除了所制造的零部件強度更高、重量更輕外,也極大地縮短了制造時間。”Lynch表示說,“例如,我們可以把一個零部件的制造全部在一個工作中心里完成,同時進行增材和減材加工以及材料調(diào)整工藝,而不用停下來再將其送到另外一個工作中心。這樣在只加工一個零部件時可以節(jié)省很多時間。”