日本研發(fā)出新3D打印工藝 — 可用高熵金屬合金造出更強(qiáng)部件

由于金屬3D打印已經(jīng)在各個(gè)行業(yè)展現(xiàn)出了無(wú)比強(qiáng)大的力量，世界各國(guó)目前都在積極研發(fā)更新的相關(guān)技術(shù)。最近，著名日本企業(yè)東芝就與日本東北大學(xué)合作開(kāi)發(fā)出了一種新的金屬3D打印技術(shù)：它可以將高強(qiáng)度、耐腐蝕的高熵金屬合金（HEA）作為打印材料。在已經(jīng)完成的一項(xiàng)測(cè)試中，該技術(shù)的成果令人興奮 — 其3D打印成品的拉伸強(qiáng)度比常規(guī)工藝制造的同類(lèi)產(chǎn)品高出了20%。

實(shí)際上早在2014年，東芝就與東北大學(xué)開(kāi)始了3D打印HEA的研究。HEA通常會(huì)由2種以上的不同金屬組成。這種合金材料之所以備受重視是因?yàn)樗鼤?huì)擁有比普通金屬更優(yōu)異的特性，比如質(zhì)量更小，強(qiáng)度更高等。目前，他們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了一種這樣的合金HiPEACE。它是由5種以上的金屬組成的。

之前，這種合金的最大問(wèn)題就是利用困難，因?yàn)榻M成它的多種金屬會(huì)造成構(gòu)成不平衡的問(wèn)題，而這會(huì)令其難以通過(guò)鑄造工藝加工成復(fù)雜的形狀。不過(guò)現(xiàn)在，這個(gè)痛點(diǎn)將有望被日本科學(xué)家開(kāi)發(fā)出的這項(xiàng)新型3D打印工藝擺平。

據(jù)南極熊了解，這種新工藝是通過(guò)使用電子束融化金屬粉末，然后逐層疊加堆積出3D實(shí)體的 — 這與一些常規(guī)金屬3D打印工藝類(lèi)似。不過(guò)，其所用的材料，也就是上面提到的HiPEACE，在精細(xì)度和分散一致性上都比普通的金屬粉末更勝一籌，而且其預(yù)加熱溫度和實(shí)際熔融溫度間的溫差更大，所以，其凝固速度更快，而這正是其3D打印成品強(qiáng)度更高的原因。

由于制造出的產(chǎn)品具有很高的強(qiáng)度、耐用性和抗腐蝕性，這項(xiàng)新工藝的適用領(lǐng)域很廣泛，尤其適合制造經(jīng)常會(huì)暴露在高腐蝕性物質(zhì)和氣體中的油氣鉆探設(shè)備。

研究者表示，在實(shí)際使用之前，這項(xiàng)新工藝還需要進(jìn)一步的改進(jìn)。不過(guò)他們會(huì)在即將于2月18日美國(guó)田納西州舉行的TMS 2016上公布多項(xiàng)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。所以如果你對(duì)它感興趣，不妨前去一探究竟。

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