由于能夠在航空航天、國防,、汽車,、醫(yī)療等重要產(chǎn)業(yè)發(fā)揮重要作用,金屬3D打印技術(shù)正在以前所未有的速度飛快成長,。近日,,對于未來5年內(nèi)金屬3D打印可能取得的關(guān)鍵進展,卡內(nèi)基梅隆大學(xué)(CMU)工程學(xué)院的機械工程教授Jack Beuth做出了他認為的預(yù)測:
1,、流程設(shè)計 — 在未來,,用戶將能夠像設(shè)計零部件幾何結(jié)構(gòu)一樣設(shè)計金屬3D打印工藝流程。因此,,其中的變量將可以根據(jù)零部件的形狀和特性得到優(yōu)化,。事實上,Beuth的3D打印實驗室已經(jīng)開發(fā)出了一些能夠顯示出某些主要金屬3D打印工藝中3D打印流程(比如熔池幾何,、微觀結(jié)構(gòu)和敏感性)缺陷的“流程繪圖方法,。”
2,、監(jiān)測和控制 — 在近未來,得益于更先進的傳感器和監(jiān)測軟件,,用戶將能夠完全了解金屬3D打印的整個過程,,并因此更好地理解如何控制最終的產(chǎn)品的質(zhì)量,而這些是當前的金屬3D打印不具備的,。
3,、材料微觀結(jié)構(gòu) — 通過在實際制造時進行操縱,研究者將能夠控制3D打印部件的材料微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì),甚至在單一部件的不同位置實現(xiàn)不同的微觀結(jié)構(gòu),。目前在這方面處于領(lǐng)先地位的是瑞士蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué) — 他們已經(jīng)開發(fā)出了一種能夠制造微型金屬物體的微觀3D打印工藝,。
4、金屬粉末材料 — 目前市場上的金屬3D打印粉末材料都存在著會導(dǎo)致最終打印部件出現(xiàn)缺陷的缺點,,不過在未來,,新型的粉末材料將不再有這個問題。前在這方面,,Equispheres公司和Northwestern Engineers已經(jīng)取得了不錯的進展,。前者已經(jīng)研制出了一種新型的強化金屬粉末,后者則開發(fā)出了一種更快更經(jīng)濟的方法,。
5,、多孔性 — 用戶將有能力消除或設(shè)計出3D打印部件的內(nèi)部孔洞結(jié)構(gòu) — 這種能力十分重要,因為對多孔性的控制會明顯影響金屬部件的抗疲勞性和制造速度,。
據(jù)南極熊了解,,目前,由Beuth教授領(lǐng)導(dǎo)的CMU“下一代制造中心”正在積極開展與上述5個方面相關(guān)的研究,。
“我們的研究將幫助這些預(yù)測更快成為現(xiàn)實,。它們將會明顯提高金屬3D打印工藝的構(gòu)建速度,降低其成本,,提升完成品的性能(如坑疲勞性),,令整個過程的定制化成為可能,從而最終大大拓寬這項技術(shù)的適用范圍,?!盉euth表示,“目前,,我們正通過分析研究金屬3D打印工藝所有部分的數(shù)據(jù)來創(chuàng)造一種完全的新方法,。它將有能力優(yōu)化與部件有關(guān)的一切:幾何結(jié)構(gòu)、材料性質(zhì),、成本和設(shè)計,。”
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