近日，由圣彼得堡大学（SPbPU）和代尔夫特理工大学（TU Delft）组成的研究人员正在进行一项研究，以改进选择性激光熔融方法。新的研究已经发表了关于金属增材制造的创新应用。
研究的目的是创造结合两种所需性能材料的Inconel 718，以产生先进的结构。Inconel在航空航天工业中有着显著的应用，这是因为其具有高强度和耐热性。
据悉，该研究论文已发表在材料与设计杂志上，标题为“3D打印的Inconel 718在晶体织构、微观结构的各向异性和机械性能分析”。
据了解，Inconel 718是一种镍-铬“超级合金”，并且一直是NASA资助的研究课题。匹兹堡大学从空间局获得了50万美元的资金，用于评估3D打印的Inconel 718的微观结构。
需要一种新的新技术
虽然Inconel 718是用于形成强金属部件的有用材料，但是难以在传统铸造或锻造工艺中控制材料的性能。因此该研究强调了需要一种新的制造技术来使用它。
研究人员指出，目前通过增材制造产生的部件，尽管表现良好，但显示强烈的各向异性。异质性是指材料的方向依赖性，例如碳纤维是各向异性材料，因为其强度取决于碳纤维丝线的定向排列。这项研究旨在解决这一问题，并创造具有高级定向微结构的Inconel 718。
因此，已经有另一组俄罗斯研究人员对3D打印碳纤维的可能性进行了研究。这项研究能够为3D打印碳纤维引入更复杂的结构。
创建等轴结构
增材制造的选择性激光熔融方法已经在制造复杂部件方面具有很大的应用。例如，西门子公司使用选择性激光熔化技术为斯洛文尼亚的一座核电站3D打印了一个叶轮。
研究发现，在选择性激光熔融过程中使用较低的功率源可以使Inconel产生更好的微观结构。这通过250W激光器部件和950W激光器部件的SEM图像进行对比。图13展示了用较高功率的激光器（950W）产生的部件具有可能影响其强度和性能的许多畸变。
未来的应用
SPbPU“飞机发动机制造技术与材料研究”助理教授Vadim Sufiiarov说：“该技术可用于制造在极端条件下工作的产品，例如高压和高温。因此，其可以制造用于航空、能源和海洋的燃气轮机元件。”
此外，研究人员还解释说，“我们将继续开发这一工艺，设计具有选定的特性的功能梯度，并考虑固化组分的方向各向异性。”
据悉，该研究报告由V.A. Popovicha、E.V. Borisovb、A.A. Popovichb、V.Sh. Sufiiarovb、 D.V. Masaylob和L. Alzinac共同撰写。
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