芬兰大学探索采用重涂技术的多材料金属3D打印,瞄准等离子体发生器

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2026年10月27日,南极熊获悉,芬兰图尔库大学正尝试在现有金属增材制造系统上加装多材料涂层机,把不同金属组合进单一3D打印部件。

模型零件采用不同金属合金制成,并使用舍弗勒航空航天公司的新设备进行3D打印
△模型零件采用不同金属合金制成,并使用舍弗勒航空航天公司的新设备进行3D打印


       这项投资由EUREKA Network的AM4Plasma项目资助,目标指向开发下一代等离子体发生器硬件。一台SchaefflerAerosintSPD2.1-B5涂层机已集成进Aconity MIDI+激光粉末床熔融(LPBF)系统,将用于试验不同几何形状与材料成分,以满足不同的功能需求。在传统单材料LPBF工艺中,涂布器把一种金属粉末均匀涂布在成型区域。多材料涂布器则能更精确地控制材料分布。三个独立的送粉滚筒允许在激光加工之前,将不同粉末沉积在同一层的特定区域。AM4Plasma首席研究员、副教授Ashish Ganvir表示:"多材料制造技术使我们能够探究组件的每个区域需要哪些材料,以及这些材料如何协同工作。这一基础设施为我们提供了一个平台,让我们能够研究这些问题,发展我们的专业知识,并与工业合作伙伴一起探索新的应用。"

新型涂覆机配备三个独立的粉末输送滚筒。这使得研究人员能够在激光加工之前,在同一层的特定区域沉积不同的粉末
△新型涂覆机配备三个独立的粉末输送滚筒。这使得研究人员能够在激光加工之前,在同一层的特定区域沉积不同的粉末


瞄准等离子体发生器与聚变能源
        它支持对激光与材料相互作用、熔化与凝固以及相邻材料间结合的研究,也支持应对裂纹、其它缺陷,以及加工条件与局部性能之间关系的挑战。研究还将探索合适的材料组合、加工条件与界面质量,以生产可靠的多材料组件。AM4Plasma项目通过对高要求等离子体发生器技术的多材料组件研究,初步探索这一基础设施的应用前景。研究人员可以研究一种组件:一部分区域设计用于承受强烈热暴露,另一部分区域则把热量传递至冷却通道。这类面向等离子体的组件未来可用于聚变能源与航空航天推进平台。
图尔库大学表示,它也在为研究人员创造培训机会,并与对多材料制造感兴趣的工业合作伙伴开展合作。
点评
      多材料金属3D打印的难点,在于粉末如何精准分布以及界面结合是否可靠。图尔库大学把多材料涂层机装入商用LPBF设备,不仅是为了试验几何形状,更是为了在聚变能源这类极端工况下,验证“不同材料各司其职”的可行性。这条路线能不能从实验室走向真实部件,接下来要看材料界面质量和工艺稳定性能否经受住实际测试。

     来源:南极熊


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