ucl 团队给定向能量沉积技术定制铝合金

这次UCL团队在材料源头动了大手术,彻底把传统的3D打印思路给颠覆了。UCL的Peter D. Lee教授、Chu Lun Alex Leung教授还有Guo Da博士带着伦敦布鲁内尔大学的小伙伴一起搞了个大新闻,专门给定向能量沉积技术定制了一种铝合金。这种合金一出来,就在《极端制造国际期刊》上亮了相。 Peter D. Lee他们发现,现在市面上的大多数铝合金本来就是给铸造成长设计的,金属得在模具里慢慢冷却才行。可是DED技术一上来就是极端的热循环,这些标准材料根本扛不住,要么裂成渣渣,要么长个结构缺陷。所以Peter就说了:“现在大家都在玩命琢磨打印工艺,其实好东西得从根子上找。” 为了验证这一理论,他们特意配制了一种“过共晶”合金,里面掺了铝、镍、铈、锰和铁这些家伙。这种材料定了个小目标:凝固后晶粒尺寸得小于5微米,里头还得有那种超细的共晶网格。最关键的是,它凝固的温度区间特别窄,只有2.8°C,转个身就能变成固体。这样一来,其他高强度材料常犯的收缩裂纹问题就给治好了。 他们找来了常用的AlSi10Mg合金做对比测试,结果特别打脸。新材料造出来的零件屈服强度硬是提了70%,极限抗拉强度也多了50%。 这个余量不但多了大半截,还很稳定。Guo Da博士测出来的残余应力才32兆帕左右,跟材料整体强度比起来简直可以忽略不计。为了看得更清楚,团队还搞了个多模态观测法,用同步辐射X射线和红外成像盯着温度和应力变化呢。