澳大利亞研究人員發(fā)現銅是顯著(zhù)改善鈦3D打印的最佳選擇

鈦具有出色的耐腐蝕性，是所有金屬元素中強度密度比最高的。它可以與其他元素結合使用，生產(chǎn)出堅固、輕便的合金，可用于技術(shù)、制造和醫藥領(lǐng)域的眾多高性能應用。

3D打印的銅鈦合金

在這些領(lǐng)域中，作為一種有效的制造方法，3D打印變得越來(lái)越重要。但是，目前用于增材制造的鈦合金通常在打印過(guò)程中形成圓柱狀晶體并結合在一起。

所產(chǎn)生的不利的晶粒結構使它們易于破裂或變形，因此易于發(fā)生材料破壞。結果是未經(jīng)額外處理的鈦3D打印構件完全無(wú)法運行。

現在，澳大利亞皇家墨爾本理工學(xué)院（RMIT），聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO），昆士蘭大學(xué)和俄亥俄州立大學(xué)的研究人員之間的合作報告說(shuō)，一種新的含銅鈦合金似乎已經(jīng)解決了這個(gè)問(wèn)題。

控制晶粒結構

“金屬3D打印的無(wú)法廣泛采用的主要障礙是對晶粒結構的控制?！?RMIT大學(xué)工程學(xué)院的馬克·伊斯頓（Mark Easton）教授解釋說(shuō)。因為對固體和金屬來(lái)說(shuō)只有形成均勻且細小的晶粒結構才能起作用，當然，鈦也是如此。

伊斯頓補充說(shuō)：“目前在工業(yè)中使用的合金最初是為常規制造路線(xiàn)設計的，而并非為金屬3D打印而優(yōu)化的。因此，我們希望設計出具有高強度和最佳凝固性能的新型合金，以充分利用金屬3D打印的全部加工優(yōu)勢，作為高性能部件的競爭性制造途徑?！?

可能會(huì )有進(jìn)一步的改進(jìn)

該團隊的第一批測試顯示，增材制造過(guò)程中的缺陷較少，材料性能良好。此外，銅具有進(jìn)一步的積極優(yōu)勢。伊斯頓說(shuō)：“銅因具有抗菌作用而廣為人知，該合金可用于生物醫學(xué)行業(yè)的抗菌應用，例如牙科應用?！?

科學(xué)家們目前正在進(jìn)行廣泛的研究，以確定他們的新型鈦銅合金的性能。將來(lái)，RMIT教授希望通過(guò)添加其他元素或使用熱處理來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)這些元素。