雖然3D打印技術確實可以有效生產(chǎn)復雜的金屬部件，但這些物品在受力和加熱時往往會變形。由于麻省理工學院開發(fā)的一項新技術，這種尷尬可能很快就不會再出現(xiàn)了。現(xiàn)有的3D打印金屬部件的問題在于一種被稱為“蠕變”的現(xiàn)象，其中持續(xù)的機械應力和高熱導致金屬永久變形。當金屬是由細小的晶粒組成時，蠕變尤其容易發(fā)生，而3D打印的金屬就屬于這種情況。

在 教授的領導下，麻省理工學院的一個團隊已經(jīng)開發(fā)出一種熱處理工藝，使這些晶粒變大，從而不容易發(fā)生蠕變。這是一種被稱為定向再結晶的現(xiàn)有技術的變種。

在實驗室測試中，3D打印的鎳合金棒最初被放置在一個感應線圈正下方的室溫水盆中，然后以不同的速度緩慢地通過線圈向上拉。這樣做將每根棒的一部分加熱到1200℃至1245℃的溫度，從而在線圈和水之間的金屬內(nèi)產(chǎn)生一個陡峭的熱梯度。

這種梯度反過來導致金屬的微觀晶粒轉變?yōu)榇蟮枚嗟摹爸鶢睢本Я！Ｕ邕@個詞所暗示的那樣，新的晶粒采取了柱子的形式，與金屬內(nèi)最大應力軸對齊。

最佳效果發(fā)生在1235℃的溫度和每小時2.5毫米的拉伸速度下，并且科學家正在努力提高這一速度，其他組合可能對其他金屬有更好的效果。事實上，根據(jù)3D打印部件的預期用途，通過在處理過程中改變溫度和速度，可以在單個項目中改變晶粒結構。

研究人員現(xiàn)在計劃在類似于燃氣輪機或噴氣發(fā)動機葉片的結構上測試該技術金屬uv打印工藝，這些葉片必須承受持續(xù)的機械應力和高熱。如果它們確實被證明不容易發(fā)生蠕變金屬uv打印工藝，它可能為更好、更有效的設計鋪平道路。

說：“新的葉片的幾何形狀將使陸基燃氣渦輪機以及最終的航空發(fā)動機更加節(jié)能。從基線的角度來看，這可能會帶來更低的二氧化碳排放并提高這些設備的效率。”

關于這項研究的論文最近發(fā)表在《增材制造》雜志上。

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