液態(tài)金屬3D打印入選2024年MIT最具影響力的十大研究

2025年1月2日,，南極熊獲悉,，近日 MIT News 特別精選了2024年最受關注的 10 大熱點研究項目,，分別是：液態(tài)金屬 3D 打印,、防篡改標簽,、與未來的自己對話、將二氧化碳轉化為有用產品,、生成式 AI 數(shù)據庫工具,、逆轉自身免疫性脫發(fā)、探索大型語言模型內部機制,、降噪絲綢、鍛煉對神經系統(tǒng)的影響,、生成式 AI 的世界模型缺陷,。

（來源：MITNews）

麻省理工學院的研究人員開發(fā)了一種增材制造技術,，可以使用液態(tài)金屬快速打印，在幾分鐘內生產出桌腿和椅子框架等大型部件,。

他們的技術稱為液態(tài)金屬打印 （LMP）,，涉及沿預定路徑將熔融鋁沉積到微小玻璃珠床中，鋁很快硬化成 3D 結構,。

在當今時代,，工業(yè)與建筑行業(yè)對于定制化、大型金屬結構的渴望愈發(fā)強烈,，傳統(tǒng)制造手段在效率,、成本這兩方面暴露出的短板愈發(fā)顯著。就拿現(xiàn)有的電弧增材制造等金屬增材制造工藝來講,，雖說有能力打造大型組件,，可生產過程遲緩，還老是出現(xiàn)結構瑕疵,，這就極大地制約了它們被大范圍推廣,。鑒于快速產出、大規(guī)模量產的急切需求擺在眼前,，科研人員正全力探尋全新技術路徑,，力求化解傳統(tǒng)工藝里效率和精度難以兼顧的困境。

來自 MIT 的科研小組成功研制出一項名為液態(tài)金屬打�,。↙MP）的創(chuàng)新性增材制造新技術,，僅僅幾分鐘，就能將大型金屬物件,，像桌腿,、椅框之類的，順利打印出來,。LMP 技術的運作原理是,，把熔融狀態(tài)的鋁依照預先設定好的軌跡，灌注到由玻璃珠堆砌而成的基床上,，鋁液快速降溫凝固,，進而構建出穩(wěn)固結構，使得制造速率得到飛躍式提升,。相關研究數(shù)據顯示,，和傳統(tǒng)制造辦法相比，該技術的打印速度快了足足 10 倍,，并且能耗還更低,。

雖說 LMP 技術在分辨率上做了些許讓步，但其在建筑,、施工以及工業(yè)設計等諸多領域,，潛藏著不容小覷的發(fā)展前景,。畢竟這些領域里的大型構造，一般對超高分辨率并沒有嚴苛要求,，所以這種高效能的制造模式反倒與之更為適配,。不僅如此，LMP 技術還有個突出優(yōu)勢,，那就是能夠運用回收來的金屬當作生產原料,，如此既能大幅度削減成本，又能增強對環(huán)境的友好程度,。

在實驗環(huán)節(jié),，科研團隊成功打印出椅子、桌子的鋁制框架,，這些部件質地堅實,、經久耐用，后續(xù)開展機械加工毫無壓力,。他們還示范了怎樣把 LMP 技術產出的低分辨率部件與別的材料巧妙融合,，進而制作出兼具實用性的家具。研究人員想出一招,，在打印床內填充直徑 100 微米的玻璃珠,，一舉攻克了熔融金屬冷卻期間的穩(wěn)定性難題，與此同時,，借助數(shù)值模型對沉積流程加以預判,，使得打印的精準度與可靠程度都得到顯著改善。

即便取得了這般亮眼的成績,，可這項技術依然存在進步空間,，諸如提升噴嘴加熱的均衡性，強化對熔融金屬流量的把控水準,�,？蒲袌F隊已經擬定計劃，要對設備構造加以優(yōu)化,，力求讓 LMP 技術成長為一種值得信賴的得力工具,，專門用于熔化回收鋁，進而打造出構造繁雜的部件,。有業(yè)內權威專家點評道,，LMP 技術在快速生產和實現(xiàn)幾何結構復雜程度這兩者之間，尋覓到了理想的平衡點,，未來極有可能在金屬制造行業(yè)掀起一場具有顛覆性的變革浪潮,。