增材制造領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)關(guān)鍵突破，提升3D打印效率與質(zhì)量

來源： CEAM

在增材制造（3D打印）技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，提升生產(chǎn)效率、改善成型質(zhì)量，降低制造成本成為業(yè)界的熱點(diǎn)議題。近期，研究院最近在這一領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展，為行業(yè)發(fā)展帶來了新的動(dòng)力。

針對(duì)大層厚下易產(chǎn)生未熔合、氣孔缺陷等問題，團(tuán)隊(duì)經(jīng)過工藝優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)90μm大層厚條件下的高致密度（99.98%）高導(dǎo)熱模具鋼材料的制備。這一成果為實(shí)現(xiàn)低成本、高效率、無缺陷的模具3D打印制造提供了重要參考。相關(guān)研究成果已發(fā)表于《Optics & Laser Technology》（Volume 171, April 2024, 110378），論文題目為“Single-track investigation of additively manufactured mold steel with larger layer thickness processing: Track morphology, melt pool characteristics and defects”。該研究由徐永昶碩士研究生作為第一作者，李相偉副研究員、廖伯凱副教授共同擔(dān)任通訊作者。

此外，團(tuán)隊(duì)通過獨(dú)特的嫁接方法及后續(xù)熱處理，成功地制備出了具有高強(qiáng)度和良好塑性的H13-AM40雙金屬結(jié)構(gòu)，相關(guān)研究成果在《中國激光》期刊上發(fā)表，論文題目為“一種激光選區(qū)熔化雙金屬結(jié)構(gòu)的微觀組織與力學(xué)性能研究”。聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生張思遠(yuǎn)為第一作者，李相偉副研究員和張濤教授為共同通訊作者。

另外，針對(duì)高強(qiáng)鋁合金打印易開裂方面，研究院增材制造團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型的Hf改性Al-Zn-Mg-Cu合金，實(shí)現(xiàn)無裂紋、高致密度的高強(qiáng)鋁合金制備。研究成果已發(fā)表于《Journal of Alloys and Compounds》（Volume 973, 5 February 2024, 172939），論文題目為“Study on defects, densification, and microstructural evolution of additively manufactured Al-Zn-Mg-Cu-Hf alloy”。該研究由史鵬舉碩士研究生作為第一作者，李相偉副研究員、蔣奧克助理教授與龍雨教授為共同通訊作者。

以上三項(xiàng)研究的支持項(xiàng)目為廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)重大項(xiàng)目“高性能金屬增材制造材料與工藝的應(yīng)用基礎(chǔ)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：2020B0301030001）。該項(xiàng)目由研究院張書彥院長牽頭，聯(lián)合北京航空航天大學(xué)王華明院士團(tuán)隊(duì)、東莞理工學(xué)院張麗娟教授團(tuán)隊(duì)和香港大學(xué)顏慶云院士團(tuán)隊(duì)共同協(xié)作，協(xié)同開展金屬增材制造材料和工藝技術(shù)攻關(guān)。

通過這些研究成果，我們不僅能提高生產(chǎn)效率，還能提升零件的性能和質(zhì)量。這對(duì)于那些對(duì)高性能、高精度和高可靠性零件需求日益增長的行業(yè)，如航空航天、汽車制造和生物醫(yī)療等，將具有重大意義。我們的研究不僅推動(dòng)了增材制造技術(shù)本身的發(fā)展，也為這些行業(yè)提供了新的解決方案。

我們對(duì)于未來的合作和技術(shù)創(chuàng)新保持開放態(tài)度，將持續(xù)推動(dòng)增材制造技術(shù)的研究與發(fā)展，不斷探索新的技術(shù)可能，為行業(yè)帶來創(chuàng)新和革新。我們期待與國內(nèi)外同行及行業(yè)伙伴的深入合作，共同開啟3D打印技術(shù)的新篇章。