無需熔化的固態(tài)金屬3D打印沉積技術(shù)MELD

2020年10月,，南極熊獲悉，世界上出現(xiàn)了一種新的金屬3D打印技術(shù)：無需熔化的固態(tài)金屬3D打印沉積技術(shù)MELD，可在露天環(huán)境生產(chǎn)打印。
△視頻：無需熔化的固態(tài)金屬3D打印沉積技術(shù)過程

源自美國海軍的金屬3D打印技術(shù)MELD，屬于固態(tài)過程的金屬3D打印,，打印過程中材料未達到熔化溫度即可進行打印。它有著廣泛的應(yīng)用前景,，包括增材制造,、涂層應(yīng)用、組件維修,、金屬連接,、定制金屬合金和金屬基復(fù)合材料坯料和零件制造。

厲害的是,，這種金屬3D打印技術(shù),，可以使用多種材料作為原料，包括金屬粉末和棒材,！MELD是一項專利的增材制造工藝,，基于類似摩擦焊接的工藝，可用于使用現(xiàn)成的固態(tài)材料或粉末來構(gòu)建和修復(fù)金屬部件,。該過程不涉及熔化,，并且能夠以增材制造完全致密的零件,。

作為一種固態(tài)工藝，MELD可以生產(chǎn)出具有較低殘余應(yīng)力和全密度的高質(zhì)量材料和零件,，能耗卻比傳統(tǒng)的工藝要低得多,。由于MELDing的打印過程一直是固態(tài)，因此它還會生產(chǎn)出不易受氣孔,、熱裂或其他基于熔融技術(shù)常見困擾問題影響的材料,；單步過程，不需要耗時的后處理,，例如熱等靜壓（HIP）或燒結(jié)，即可提高沉積材料的質(zhì)量,。

△MELD Manufacturing Corporation首席執(zhí)行官Nanci Hardwick和生產(chǎn)經(jīng)理David Smith,，打印件直徑尺寸達1.85米（6英尺）。

MELD工藝能夠用于大規(guī)模的金屬3D打印零件,。前所未有的可擴展性,，其巨大飛躍在于，與傳統(tǒng)的增材制造工藝不同,，MELD不僅限于小型粉末床或昂貴的真空系統(tǒng),；而是開放式工藝，對操作環(huán)境或材料表面狀況不敏感,；環(huán)境需求就像機械車間中的傳統(tǒng)設(shè)備例如CNC和軋機一樣,，是現(xiàn)實世界工業(yè)生產(chǎn)制造的理想選擇。

MELD不僅可以制造超大型零件,，而且速度還很快,，沉積材料的速度至少比基于熔融的金屬3D打印工藝快10倍，而且材料限制非常少,，從鋁,、鈦、鋼到鎳基超級合金,，都可以使用相同的機器和相同的工藝來制造高質(zhì)量的材料,。

△在露天環(huán)境中，使用MELD機進行大型鋁結(jié)構(gòu)的金屬3D打印,，直徑達3米


性能更好
MELD工藝將塑性變形或軟化的金屬“刺激”在一起或進入下面的層,。這種攪拌作用會破壞組成金屬的單個晶粒。因此,，與使用的母體材料相比,，MELD打印的產(chǎn)品的“細化”粒度或更小。在金屬中,，隨著晶粒尺寸變小,，通�,？梢跃哂懈�高的強度。更高的耐腐蝕性和更高的耐磨性,。晶粒尺寸變小,，是具有更好機械性能的原因之一。

△Inconel 625是一種鎳基超級合金,。在MELD工藝之前,，平均晶粒尺寸為12微米；MELD之后,，平均晶粒尺寸為5微米,，強度也更高。MELD沉積的材料不僅看起來很棒,，而且還具有達到或超過原有材料的出色機械性能,。這意味著“融合”材料將表現(xiàn)出預(yù)期的性能，從而突破限制,。無論是鋁,、鈦或鎳基超級合金，MELD機器都可以一步沉積高質(zhì)量的材料,。
但是,，這種技術(shù)會有什么樣的局限性嗎？請留言說出你的想法,。

很特別的技術(shù)