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382得益于澳大利亞的最新研究，3D打印金屬零件的質量很快就會得到提高。當地的科學家已經確定，超聲波的應用通過改變它們的微觀結構來提高3D打印金屬的強度。
在博士學位候選人卡梅洛·托達羅的帶領下，皇家墨爾本理工大學的一個團隊嘗試了一種稱為“定向能量沉積”（DED）的現有3D打印技術。這種技術涉及到使用激光熔化金屬粉末，使其沉積在表面上，一次沉積一層。熔融金屬隨后固化，形成最終產品。
RMIT的研究人員從兩種不同的常用合金中打印出了樣品物體：Ti－6Al－4V，這是一種經常用于飛機零件和生物機械植入物的鈦合金；Inconel 625，一種鎳基高溫合金，常用于海洋和石油工業(yè)。
在這兩種情況下，沉積表面實際上都是超聲波發(fā)生器，能產生超聲振動。這些振動施加作為將金屬凝固，基本上搖動該由它的晶粒的微觀晶體，以使它們形成為緊密配置。結果，與沒有超聲打印的相同樣品相比，發(fā)現這些對象的抗張強度和屈服應力提高了12％。
圖片來源：皇家墨爾本理工大學
托達羅說：“3D打印合金的微觀結構通常是由細長的大晶體組成。 由于它們的較低的機械性能和增加的在印刷過程中開裂的趨勢，這可能使它們在工程應用中不被接受。但是我們在印刷過程中對超聲波施加的合金的微觀結構看起來明顯不同：合金晶體非常細小并且完全等軸，表示它們在整個印刷金屬零件的各個方向上均等地形成。”
另一方面，通過在打印過程中打開和關閉超聲焊極，也可以創(chuàng)建在不同區(qū)域具有不同微觀結構的單個項目。這是一種稱為“功能分級”的質量，在考慮重量輕或減少材料使用等因素的對象中很有用。
人們認為，一旦超聲增強3D打印技術得到進一步發(fā)展，它可能會另外用于增強其他金屬的強度－這些金屬可能包括不銹鋼以及鋁和鈷合金。
