3D打印技術(shù)可以改變制造業(yè),但是其不能消除其他的制造方法,其被視為可以和其他技術(shù)一起使用的技術(shù),而不是替代它們。
將3D打印與數(shù)控加工結(jié)合在一起的混合機器越來越普及,但數(shù)控系統(tǒng)遠未成為3D打印結(jié)合創(chuàng)造新工藝的唯一制造方法。鑄造是一種古老的制造方法之一。它的有效性使其廣泛使用,但在許多情況下,3D打印也得到了增強。
最近使用這兩種技術(shù)的一個例子就是創(chuàng)建一個比使用更典型的制造方法所創(chuàng)造的飛機座椅框架要輕得多的飛機座椅框架。該過程也比單獨鑄造更快 ,盡管鑄造是一個有效的過程,但它是一個耗時的步驟,包括蠟?zāi)P偷膭?chuàng)建、陶瓷模型的涂層和原始模型在烤箱中燃燒形成模具,隨后將熔融金屬澆注到模具中以形成最終部件。
3D打印使得初始模具的創(chuàng)建更便宜和更快,并且如橡樹嶺國家實驗室(ORNL)最近發(fā)現(xiàn)的,3D打印與傳統(tǒng)鑄造的結(jié)合也生產(chǎn)出更強大、更耐損的部件。在最近發(fā)表的題為“Damage-tolerant metallic composites via melt infiltration of additively manufactured preforms”的文章中,ORNL的研究人員詳細介紹了他們?nèi)绾问褂脙煞N方法制造強復(fù)合金屬部件。
該過程涉及3D打印鋼格子,然后在其上澆鑄鋁合金,在傳統(tǒng)的金屬鑄造的變化中。對于39 vol%鋼的部件的拉伸試驗比單獨的鋁合金的斷裂應(yīng)變顯示出一個數(shù)量級的改善。
研究人員表示:“經(jīng)過測試的拉伸試樣的檢查表明,這種特殊的損傷容限是組分互穿結(jié)構(gòu)的結(jié)果。這些結(jié)果證明,這種滲透處理途徑避免了金屬間形成開裂和分辨率差的問題,從而限制了目前用于打印金屬復(fù)合材料的基于熔化的3D打印技術(shù)。”
該工藝是為需要同時優(yōu)化熱和機械性能的汽車和其他應(yīng)用開發(fā)的。
ORNL的作者介紹說:“這種可擴展的處理策略可用于實現(xiàn)特定的組件功能,使材料設(shè)計師能夠?qū)ξ⒂^結(jié)構(gòu)和材料特性進行前所未有的控制。”
在這種情況下,3D打印和傳統(tǒng)鑄造在加強其所創(chuàng)造的部件的同時相互加強。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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