華盛頓州立大學使用3D打印制作有多個部件的復雜產品

魔猴君  行業資訊   2364天前

華盛頓州立大學的一個研究小組在一步法中使用3D打印來打印由兩種不同材料制成的結構。

到目前為止，3D打印一直只限于一次使用大部分材料。這一進步可能可以幫助制造商減少生產步驟，并且只需一次操作即可使用單臺機器制造具有多個部件的復雜產品。他們還將能夠更好地控制材料的性能，如熱傳導，防腐蝕以及環境適應性。由Amit Bandyopadhyay，Herman和Brita Lindholm領導的研究團隊在機械與材料工程學院授予客座教授，使用3D打印技術打印出陶瓷和金屬結構，以及一端為非磁性而另一端具有磁性的雙金屬管。 Bandyopadhyay表示：“這是使用3D打印邁向下一代制造業重要的一步。

此外，隨著多材料3D打印的采用，制造商將不再需要使用目前用于生產多材料產品的接合連接或粘合劑。Bandyopadhyay表示：“你可以將兩種非常強大的材料結合在一起，但它們的連接只會與其粘合劑一樣強大。多材料，增材制造有助于擺脫薄弱環節。”研究人員已經使用這項技術打印出鎳鉻和銅結構。鎳鉻合金Inconel 718通常用于飛機發動機和液體火箭的鈑金零件。雖然這種材料能夠承受高溫，但其冷卻速度非常緩慢。

為了解Inconel 718和銅合金的加工能力和測量界面和熱性能，研究人員使用激光工程凈成形（LENS?）制造雙金屬結構，這是一種市場上可以買到的增材制造技術，輔助設計（CAD）實體模型，通過將金屬粉末注入由聚焦的高功率激光束產生的熔池中。 LENS類似于選擇性激光燒結，但是金屬粉末僅適用于當時將材料添加到零件中的情況。

據推測，將兩種航空合金相加合并形成獨特的雙金屬結構，與Inconel 718合金相比，其熱物理性能得到改善。研究人員已經使用了兩種方法：在鉻鎳鐵合金718上直接沉積GRCop-84和兩種合金的成分級配。他們發現，在3D打印過程中添加銅時，零件可以更快冷卻，這最終可以轉化為更高的燃油效率和更長的飛機發動機壽命。具有設計成分層次和量身定制的熱性能的結構為下一代航空航天結構開發了多種材料金屬添加劑提供能性。

Bandyopadhyay表示：“多材料增材制造已經為如此多種可能的創造打開了大門。 它使我們變得更大膽，更有創意。”該研究由航天技術創新聯合中心，國家科學基金會和美國國家航空航天局馬歇爾太空飛行中心資助。

來源：中國3D打印網