分享

Nature!3D打印高强铝合金成功解决新旧焊接问题!

 王滨31 2017-10-14

HRL凭借此项新技术,在科研、工业和国防等领域,开创了金属添加剂制造的新篇章。


【据Phys网站9月20号报道】随着HRL实验室研究人员宣布,已成功研制出3D打印的高强铝合金(Al7075和Al6061),表明该机构在冶金方面取得了突破性进展,也为工程用合金添加剂的制造打开了大门。这些合金不仅是制造飞机和汽车零件的最佳选择,也解决了无法通过3D打印制造众多添加剂这一世界难题。此外,该技术还可用于其他合金,如高强钢和较难处理的镍基超合金。


HRL的负责人亨特·马丁和和布伦南·亚哈塔,均为HRL传感器和材料实验室的工程师,曾就读于加州大学圣芭芭拉分校,是特雷莎·波洛克教授的博士生。亨特·马丁说,“我们正在使用一个70年的成核理论和21世纪机器来解决一个100年的问题”。其3D打印高强铝合金的论文于2017年9月21日发表在《自然》杂志上。


传统制造金属添加剂的方法通常是,将合金粉末涂在薄层表面,通过激光或其他直接热源加热、熔化和形成固化层。但是,如果直接采用该方法制造高强、不可焊接的铝合金(如Al7075或AL6061),就会产生严重的热裂纹,使得金属部件处于拉伸状态,像片状饼干一样。


HRL采用纳米颗粒功能化技术成功解决这一问题,其核心部分是采用具有特殊选择性的纳米颗粒来装饰高强且无法焊接的合金粉末。如下图所示,向3D打印机中添加该粉末后,粉末会产生分层,激光通过熔化每层粉末,从而构建出三维物体。在熔化和凝固过程中,纳米颗粒作为所需合金显微组织的成核点,可同时兼具防止热裂和高强度性能。



由于该方法中的熔化、凝固过程与焊接过程相似,所以HRL的纳米颗粒功能化技术也适用不可焊接合金。该技术还具有应用广泛原材料成本低等优点。传统的合金粉末和纳米颗粒在装饰后,均可作为打印机原料。


亨特·马丁说,“我们的首要目标就是消除热裂纹,因此我们试图通过材料固化来控制其微观结构。”为了找到合适的纳米颗粒(称为锆基纳米颗粒),HRL向Citrine Informatics寻求帮助,从而在众多粒子中选择具有所需性质的粒子。


原文来自phys,由材料科技在线团队翻译整理

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多