南洋理工大学和剑桥大学研究人员使用新方法定制3D打印金属特性

新加坡南洋理工大学和剑桥大学的研究人员共同开发了一种 3D 打印方法，可以生产具有不同性能的金属零件。具体来说，它允许金属的某些区域比其他区域更坚固。

该技术的独特之处在于不需要补充原材料、额外的机械处理或密集的机械加工过程，从而可以节省制造成本。该工艺不仅允许强度变化，还允许定制其他功能，例如同一金属部件内的导电性和耐腐蚀性水平。

(a) 化学蚀刻 SS316L 的扫描电子显微照片 (b) 细胞边界内部结构的扫描透射电子显微镜 (STEM) 分析 (c & d) 能量色散光谱 (EDS) STEM 测量，比较两个 h10 样品之间的溶质分布。（图片来源：新加坡南洋理工大学）

这种方法的灵感来自于传统的锻造方法。通过将材料科学与机械工程原理相结合，研究人员利用 3D 打印技术（通常用于减少打印金属的缺陷）来修改其微观结构。这种方法可以精确控制金属的内部微观结构，从而增强特定点的性能。

南洋理工大学机械与航空航天工程系的高教授强调了这种方法在设计具有可调微观结构的复杂金属零件方面的潜力。

该方法的潜力扩展到制造具有功能变化的金属。例如，零件可以设计为在浸没时表现出增强的耐腐蚀性，同时在其他地方保留标准属性。未来的探索可能会深入研究新的微观结构设计，从而增强金属的机械和功能特性。

详细的过程记录在《自然通讯》最近发表的题为“具有可编程微观结构和性能的合金的增材制造”中。