卡內(nèi)基梅隆教授指出金屬3D打印未來5大發(fā)展關(guān)鍵

由于能夠在航空航天、國防、汽車、醫(yī)療等重要產(chǎn)業(yè)發(fā)揮重要作用，金屬3D打印技術(shù)正在以前所未有的速度飛快成長。近日，對(duì)于未來5年內(nèi)金屬3D打印可能取得的關(guān)鍵進(jìn)展，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)（CMU）工程學(xué)院的機(jī)械工程教授Jack Beuth做出了他認(rèn)為的預(yù)測：

1、流程設(shè)計(jì) — 在未來，用戶將能夠像設(shè)計(jì)零部件幾何結(jié)構(gòu)一樣設(shè)計(jì)金屬3D打印工藝流程。因此，其中的變量將可以根據(jù)零部件的形狀和特性得到優(yōu)化。事實(shí)上，Beuth的3D打印實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)開發(fā)出了一些能夠顯示出某些主要金屬3D打印工藝中3D打印流程（比如熔池幾何、微觀結(jié)構(gòu)和敏感性）缺陷的“流程繪圖方法�！�

2、監(jiān)測和控制 — 在近未來，得益于更先進(jìn)的傳感器和監(jiān)測軟件，用戶將能夠完全了解金屬3D打印的整個(gè)過程，并因此更好地理解如何控制最終的產(chǎn)品的質(zhì)量，而這些是當(dāng)前的金屬3D打印不具備的。

3、材料微觀結(jié)構(gòu) — 通過在實(shí)際制造時(shí)進(jìn)行操縱，研究者將能夠控制3D打印部件的材料微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，甚至在單一部件的不同位置實(shí)現(xiàn)不同的微觀結(jié)構(gòu)。目前在這方面處于領(lǐng)先地位的是瑞士蘇黎世聯(lián)邦工業(yè)大學(xué) — 他們已經(jīng)開發(fā)出了一種能夠制造微型金屬物體的微觀3D打印工藝。

4、金屬粉末材料 — 目前市場上的金屬3D打印粉末材料都存在著會(huì)導(dǎo)致最終打印部件出現(xiàn)缺陷的缺點(diǎn)，不過在未來，新型的粉末材料將不再有這個(gè)問題。前在這方面，Equispheres公司和Northwestern Engineers已經(jīng)取得了不錯(cuò)的進(jìn)展。前者已經(jīng)研制出了一種新型的強(qiáng)化金屬粉末，后者則開發(fā)出了一種更快更經(jīng)濟(jì)的方法。

5、多孔性 — 用戶將有能力消除或設(shè)計(jì)出3D打印部件的內(nèi)部孔洞結(jié)構(gòu) — 這種能力十分重要，因?yàn)閷?duì)多孔性的控制會(huì)明顯影響金屬部件的抗疲勞性和制造速度。

據(jù)南極熊了解，目前，由Beuth教授領(lǐng)導(dǎo)的CMU“下一代制造中心”正在積極開展與上述5個(gè)方面相關(guān)的研究。

“我們的研究將幫助這些預(yù)測更快成為現(xiàn)實(shí)。它們將會(huì)明顯提高金屬3D打印工藝的構(gòu)建速度，降低其成本，提升完成品的性能（如坑疲勞性），令整個(gè)過程的定制化成為可能，從而最終大大拓寬這項(xiàng)技術(shù)的適用范圍。”Beuth表示，“目前，我們正通過分析研究金屬3D打印工藝所有部分的數(shù)據(jù)來創(chuàng)造一種完全的新方法。它將有能力優(yōu)化與部件有關(guān)的一切：幾何結(jié)構(gòu)、材料性質(zhì)、成本和設(shè)計(jì)�！�

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