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3D打印技术推动了新合金的发展

http://www.b2b.hc360.com 中国金属加工网 信息来源:Author发布时间:2019年09月12日浏览:868

  寻找稀土元素和其他关键材料的替代品是21世纪清洁能源技术面临的最大挑战之一,美国能源部艾姆斯实验室关键材料研究所的科学家认为3D打印机可以发挥重要作用在解决方案中。

  3D打印已经吸引了行业和消费者的想象,使得创意能够从最初的设计阶段迅速发展到最终形式,使用的材料包括聚合物,陶瓷,纸张甚至食品。

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  然而,关键材料研究所(CMI)将以独特的方式应用3D打印过程的优势。CMI科学家正在使用该打印机作为传统铸造方法的替代方案,以简化大量组合材料研究的过程,在短时间内生产各种合金。

  “金属3D打印机正逐渐变得越来越普遍,”Ames实验室和CMI的首席研究员Ryan Ott说。“它们可能成本很高,而且通常仅限于工业中的小规模增材制造。但对我们来说,这种设备有可能成为一种非常强大的研究工具。我们可以快速合成大型材料库。它开辟了许多新的可能性。“

  CMI打印机是由美国新墨西哥州Albuquerque的Optomec制造的LENS MR-7,它使用来自计算机辅助设计软件的模型,通过激光熔化的金属粉末在基板上构建金属合金层。四个腔室向沉积头提供金属粉末,可以对其进行编程以产生几乎无限种类的合金成分。印刷在超低氧手套箱中进行,以保护高反应性材料的质量。在最近的一次演示中,打印机在20秒内生产出一英寸长,0.25英寸直径的不锈钢杆。

  据称,这一过程将克服传统组合材料研究的一些障碍。

  “问题在于它通常仅限于薄膜合成。这些薄膜样品并不总是代表材料的整体性质。例如,对稀土研究很重要的磁性不会与散装材料相同,“Ott解释说。

  结合计算工作,实验技术以及与斯坦福同步加速器光源(SSRL)合作进行X射线表征,CMI的科学家们将能够加速寻找稀土和其他关键金属的替代品。

  “现在我们有可能非常快速地筛选大量材料库,寻找最适合特定需求的属性,”Ott说。


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