火狐体育首页进入:科学家成功3D打印不锈钢

　　3D打印技能已然风行全球，但现在与这项技能结合最好的是塑料和泡沫钢资料，而这些资料却不行健壮，不能满意中心资料的运用需求。现在，研讨人员现已开发出了一种3D打印坚韧和灵敏的不锈钢的技能，这一前进或许会带来更快、更廉价的办法，然后制作出从火箭发动机到核反应堆和油井设备零部件的一切产品。

　　不锈钢是在150年前创造的，至今仍广受欢迎。它是由传统的钢结构熔化而成的其本身是铁和碳(有时是其他金属，如镍)的混合物，并参加铬和钼，用以避免生锈和腐蚀。在不锈钢的制作进程中，一系列杂乱的冷却、再加热和轧制的进程，使得资料的微观结构严密地摆放在一起，即合金的颗粒与颗粒之间构成了一种类似于细胞的结构。当金属被曲折或受压时，颗粒中的原子层互相滑动，有时会构成晶质缺点，然后导致裂纹的发生。可是结实的颗粒鸿沟能够阻挠这些缺点，使资料变得坚固，并且依然满足灵敏，构成一个想要的形状。

　　长期以来，3D打印研讨人员一向企图仿制这种结构。他们的方案始于一个涂改在平坦外表上的金属合金颗粒粉层。

　　在这项研讨中，一种由计算机操控的高功能激光束在外表上来来地扫描。被激光击中的颗粒熔化并交融在一起。随后，这一外表向下移动，紧接着，另一层粉末被添加进来，之后，激光加热进程再次重复，将新熔化的资料粘在下面的一层上。经过重复这种逐层添加法，工程师们能够制作杂乱的结构，比方火箭发动机。

　　但是问题依然存在在微观层面上，3D打印的不锈钢一般都是高孔隙度的，这也使得它们很软弱并且简单开裂。

　　“这些钢材的功能很糟糕。”Yinmin “Morris” Wang说，他是美国加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的资料科学家。几年前，Wang和他的搭档提出了一种办法，运用激光和一种快速冷却的技能将金属合金粒子交融在一个密布而紧凑的结构中。

　　现在，他们经过规划一个由计算机操控的程序扩展了这项作业，使其不只能够制作细密的不锈钢层，并且能够更为严格地操控这些资料的结构从纳米级到微米级。这就使得3D打印机能够在每一个尺度上构建细小的细胞壁式结构，然后避免决裂和其他常见问题。

　　测验标明，在某些条件下，终究的3D打印不锈钢资料的强度要比传统工艺出产的不锈钢高3倍且依然具有耐性。

　　科学家在10月30日出书的《天然资料》杂志上报导了这一研讨成果。

　　“他们所做的作业真的很令人兴奋。”宾夕法尼亚州匹兹堡市卡内基梅隆大学机械工程师Rahul Panat说。此外，Panat指出，Wang和他的搭档运用了一种在市场上能够买到的3D打印机和激光设备完成了这项作业。这使得其他研讨团队很或许敏捷仿效他们的做法，制作出各式各样的高强度不锈钢部件从飞机的油箱到核电站的压力管。一起，还或许添加人们对3D打印的热心。

　　3D打印是快速成型技能的一种，它是一种以数字模型文件为根底，运用粉末状金属或塑料等可黏合资料，经过逐层打印的方法来结构物体的技能。3D打印一般是选用数字技能资料打印机来完成的，常在模具制作、工业规划等范畴被用于制作模型，后逐步用于一些产品的直接制作，现已有运用这种技能打印而成的零部件呈现。该技能在珠宝、鞋类、工业规划、修建、工程和施工、轿车、航空航天、牙科和医疗工业、教育、地理信息系统、土木工程、等范畴都有所运用。（赵熙熙）