3D打印新突破,，使物體可以具有多種金屬特性

南極熊3D打印網(wǎng)報道

    3D打印在過去幾年已經(jīng)發(fā)生了驚人的發(fā)展,，3D打印機已經(jīng)被用于創(chuàng)造幾乎是所有種類的東西,，從小玩意,、小配件到可移植的醫(yī)用工具,。用于制造金屬合金的3D打印技術(shù)也已經(jīng)誕生了超過十年的時間了,，不過要用于制造太空飛船的話，工程師還需要具有多種材料的特性的零件,。
    現(xiàn)在,，NASA在加利福尼亞州帕薩迪納的噴氣推進實驗室（Jet Propulsion Laboratory）的研究者正在實現(xiàn)一種3D打印過程，實現(xiàn)單一物體中某種金屬或合金轉(zhuǎn)變成另一種,。
     據(jù)南極熊3D打印網(wǎng)了解,，從2010年開始,，噴氣推進實驗室的科學(xué)家就已經(jīng)在開發(fā)、改善結(jié)合不同材料的組件的技術(shù),。但是為什么需要這樣的機械組件呢,？因為需要一個擁有不同特性的金屬物體。例如,，物體的一邊具有高熔點而另一邊具有低密度,；又或者，一邊具有磁性,，而另一邊不具有,。當(dāng)然，你還可以使用不同的材料各自使制作物體的兩邊,，然后再焊接在一起,。但是焊接的話，物體有可能會很脆弱,，新物體有可能在壓力下分離開來,。因此如果你想要制造一艘星際飛船的話，這可不是一個好方法,。

激光沉積示意圖

    與來自噴氣推進實驗室,、加州理工學(xué)院、賓夕法尼亞州立大學(xué),、賓州州立大學(xué)的研究者合作,，噴氣推進實驗室的科學(xué)家已經(jīng)開發(fā)出了一種新的3D打印技術(shù)來解決這一問題。
    “我們采取了標(biāo)準的3D打印技術(shù),，再結(jié)合在打印過程中改變金屬粉末的能力,。”噴氣推進實驗室的材料科學(xué)和冶金研究者兼加州理工學(xué)院副研究員Douglas Hofmann說,，“你可以持續(xù)地更改材料的成分,。”

多個梯度合金棒樣本,，用于改變梯度組成

    Hofmann和他的同事采用的并不是從底部到頂部的增層方法,，他們是將金屬層沉積在旋轉(zhuǎn)的桿上，使金屬可以由內(nèi)而外地過渡,。當(dāng)中,，激光沉積（Laser Deposition）——用激光熔融金屬粉末從而形成從層——是用于制造多功能的金屬合金。使用這項技術(shù),，再結(jié)合旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)沉積,，可以讓組合梯度可以從樣本的中心形成放射狀。這種有目的性的梯度組成將可以改變物體的機械和物理特性,。

    雖然梯度合金已經(jīng)應(yīng)用在了過去的研究和開發(fā)中,，但這是第一次這種復(fù)合材料用在了制造物體上,，例如反射鏡的固定架（如下圖），噴氣推進實驗室機械工程師John Paul Borgonia說,。

這是一個反射鏡固定架的原型，使用新3D打印技術(shù)制造

    “你可以進行從合金到合金再到另一種合金的持續(xù)轉(zhuǎn)換,，你可以研究廣泛的不同合金,。”噴氣推進實驗室技術(shù)專家R. Peter Dillon說,，“我們認為這將會改變未來的材料研究,。”
    新的技術(shù)在未來的太空任務(wù),、汽車工業(yè),、商業(yè)航天工業(yè)等多方面中將會有各種實用的應(yīng)用，Hofmann稱,。此外,，這項研究是由NASA（美國宇航局）投資支持的。

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