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研究发现新型铜钛合金可实现3D打印

发布日期:2020-02-14  浏览次数:35
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  近日,澳大利亚研究人员发现铜是显著改善3D打印的最佳选择。
  钛具有出色的耐腐蚀性,是所有金属元素中强度密度比最高的。它可以与其他元素结合使用,生产出坚固、轻便的合金,可用于技术、制造和医药领域的众多高性能应用。
  3D打印的铜钛合金
  在这些领域中,作为一种有效的制造方法,3D打印变得越来越重要。但是,目前用于增材制造的钛合金通常在打印过程中形成圆柱状晶体并结合在一起。
  所产生的不利的晶粒结构使它们易于破裂或变形,因此易于发生材料破坏。结果是未经额外处理的钛3D打印构件完全无法运行。
  现在,澳大利亚皇家墨尔本理工学院(RMIT),联邦科学与工业研究组织(CSIRO),昆士兰大学和俄亥俄州立大学的研究人员之间的合作报告说,一种新的含铜钛合金似乎已经解决了这个问题。
  控制晶粒结构
  “金属3D打印的无法广泛采用的主要障碍是对晶粒结构的控制。”RMIT大学工程学院的马克·伊斯顿(MarkEaston)教授解释说。因为对固体和金属来说只有形成均匀且细小的晶粒结构才能起作用,当然,钛也是如此。
  伊斯顿补充说:“目前在工业中使用的合金最初是为常规制造路线设计的,而并非为金属3D打印而优化的。因此,我们希望设计出具有高强度和最佳凝固性能的新型合金,以充分利用金属3D打印的全部加工优势,作为高性能部件的竞争性制造途径。”
  可能会有进一步的改进
  该团队的第一批测试显示,增材制造过程中的缺陷较少,材料性能良好。此外,铜具有进一步的积极优势。伊斯顿说:“铜因具有抗菌作用而广为人知,该合金可用于生物医学行业的抗菌应用,例如牙科应用。”
  科学家们目前正在进行广泛的研究,以确定他们的新型钛铜合金的性能。将来,RMIT教授希望通过添加其他元素或使用热处理来进一步改进这些元素。
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