耶魯大學的研究人員開發了一種簡單的金屬3D打印方法

魔猴君  行業資訊   2401天前

據魔猴網了解，金屬3D打印具有革新現代制造業的巨大潛力，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域，并且在加熱時能夠經歷連續軟化，這種現象存在于熱塑性塑料中，但不存在于傳統金屬中。這意味著BMG比大多數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℃的不銹鋼網中，保證其在至少一天的時間內不發生結晶，然后可以進行機器人控制的擠出以產生所需的物體。

他們的研究剛剛發表在“材料科學”雜志上。