霍尼韋爾攜手密蘇里科技大學(xué)開(kāi)發(fā)金屬3D打印

　　從髖關(guān)節、膝關(guān)節到復雜的發(fā)動(dòng)機燃油噴嘴，金屬增材制造——涉及到激光器和金屬粉末的一種3D打印方式——能夠制造出傳統工藝無(wú)論是時(shí)間、成本、還是幾何復雜性上都不能匹敵的零部件。

　　日前，來(lái)自密蘇里科技大學(xué)(Missouri University of Science and Technology)的一群研究人員正在與霍尼韋爾聯(lián)邦制造&技術(shù)(Honeywell Federal Manufacturing & Technologies)公司合作對基于金屬粉末床的選擇性激光熔融(SLM)技術(shù)進(jìn)行材料分析。密蘇里科技大學(xué)智能系統中心主任Ming Leu教授領(lǐng)導了這個(gè)項目，參與該項目的還包括該項目的其它7位教授。

　　所謂的選擇性激光熔融技術(shù)，是指用聚焦的激光束，根據CAD模型指定的軌跡逐層快速融化粉末床上的金屬顆粒，并使其凝固成所需的形狀，這種技術(shù)可以制造出內部極其復雜的部件。

　　“該技術(shù)的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是它能夠最大限度地縮短產(chǎn)品制造時(shí)間。”Leu教授說(shuō)：“相對于傳統方法，它有很大的優(yōu)勢。使用金屬增材制造，您可以制造出那些具有非常復雜幾何特征和內部結構的零部件。這種零部件使用傳統方法是無(wú)法完成的。”

　　使用霍尼韋爾為此合作項目購買(mǎi)并安裝在Toomey Hall的設備，Leu和他的同事們有四個(gè)研究目標：預測3D打印金屬部件的屬性、控制微觀(guān)結構以實(shí)現所需的屬性、使粉末的重復使用達到最大化、增加產(chǎn)品可持續性。

　　據了解，這個(gè)為期五年的項目總共獲得了650萬(wàn)美元的資金支持，其中500萬(wàn)美元為人員開(kāi)支和其他費用，還有150萬(wàn)美元為霍尼韋爾公司購買(mǎi)、租借和放置在密蘇里科技的設備。該項目包括五項任務(wù)︰粉末特征描述、材料屬性描述方法、材料性質(zhì)、溫度對材料屬性的影響、微觀(guān)結構和機械性能的控制、以及與增材制造有關(guān)的化學(xué)。不銹鋼304 L將是他們一開(kāi)始使用的生成材料。

　　“我們將觀(guān)察工藝參數如何對制造部件的機械性能產(chǎn)生影響，以及如何控制這些參數達到所需的屬性。”Leu說(shuō)：“激光功率、光束直徑、橫向移動(dòng)速度、行間距和層厚度都可以可以影響零部件制造。”此外，化學(xué)成分和環(huán)境溫度也可以影響零部件屬性，他說(shuō)。

　　此外，研究團隊也將研究如何重復使用剩下的粉末以降低原料成本。Leu說(shuō)，這中間的一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題是，零部件周邊的熱效應可能導致粉末退化或者結塊，使其再次使用時(shí)制造的零部件可能不會(huì )像最初使用的材料那樣好，其中的后果包括使用重用金屬粉末可能導致零部件強度降低等。

　　除了密蘇里科技大學(xué)的8位教授之外，參與該項目的還包括大約15個(gè)研究生、本科生和博士后研究員。