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LLNL不锈钢3D打印新方法比传统制造强两到三倍

时间:2017-11-02 11:38 来源:未知 作者:中国3D打印机网 阅读:

 最近由劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)科学家领导的一项研究中发现,使不锈钢的制造方式比平常要强两到三倍。该方法利用粉末床融合(PBF)技术在3D打印时利用不锈钢部件的独特颗粒结构。

配备了这种新知识,相同的原则可以应用于其他3D可打印金属合金,可能有益于航空航天,汽车,医药和国防等许多高价值的增材制造应用。

3D打印不锈钢部件的纹理与加工零件中出现的差异很大。在关于LLNL项目的报告中, Hamza将其描述为“像彩色玻璃窗”。

3D打印不锈钢“彩色玻璃”晶粒结构。LLNL研究中的样品使用Concept Laser的M2 Cusing机和Fraunhofer L-PBF进行实验。虽然这种属性是业内公认的焊接结果,但仔细观察颗粒收集了与材料性能有关的重要信息。Hamza解释说:“颗粒不是很小,但在焊接中通常看到的晶粒内的颗粒结构和其他缺陷似乎在控制其性质。

通过检查不锈钢样品的颗粒,研究人员确定了在3D打印过程中产生的孔,否则这些毛孔不会存在于加工零件中。LLNL材料科学家和主要负责人Morris Wang解释说:“为了使您想要打印的所有组件成为有用的东西,您需要将这种材料属性与传统冶金相同。

为了提高孔隙度水平,研究人员进行了密度优化过程,操纵了颗粒内的结构。

王先生补充说:“我们能够使用316L不锈钢在实验室中3D打印真实部件,并且材料的性能实际上优于传统方法。“这真的是一个大挑战。这使得增材制造非常有吸引力,并填补了一个重大差距。“

“LLNL材料科学家Joe McKeown担任博士后研究员Thomas Voisin研究了3D打印不锈钢的样品。”Kate Hunts / LLNL的照片。

海洋级材料

这一发现是由LLNL在材料建模,仿真和实验方面的丰富经验提供的,这种专业知识已经产生了一些其他增材制造突破,包括更深入地了解“飞溅效应”。 该项目也受益于与佐治亚理工学院的合作大学,俄勒冈州立大学和Ames国家实验室 - 以其球状超级粉末金属材料而闻名。

由LLNL和合作伙伴研究的不锈钢的特殊等级是316L型 - 金属在腐蚀性环境和延展性方面表现出色,与其他在压力下破裂的金属相比,易于使用。316L耐盐水损伤的能力使其成为海洋级材料,优于需要严格灭菌的医疗应用。

(责任编辑:中国3D打印机网)