3D打印金属材料的性能优研究成果,金属3d打印应用领域

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1、张哲峰团队首次明确提出，理想状态下3D打印技术直接制备出的钛合金组织本身应具有天然的超高疲劳性能，而打印过程中产生的气孔等缺陷作为疲劳短板掩盖了其自身组织抗疲劳的优点，导致实际测量的3D打印材料疲劳性能往往大幅降低。

2、北京时间2024年2月29日，中国科学院金属研究所张哲峰研究员、张振军研究员、杨锐研究员与美国加州大学伯克利分校Robert O. Ritchie教授共同在Nature期刊上发表了一篇题为“近无微孔3D打印钛合金高抗疲劳性能”的研究论文。

（图片来源网络，侵删）

研究成果发表在金属顶刊《Nature Communications》上，为金属3D打印提供了新的、环保的粘合剂解决方案。该技术不仅有助于实现复杂结构的制造，还适用于广泛的金属粉末，有望在工业和消费领域实现大规模应用。

相关成果发表在《Nature Communications》上，通讯作者为吕坚院士（香港城市大学）、宋波教授（华中科技大学）与姚永刚教授（华中科技大学），张磊博士与刘瀚文博士生为共同第一作者。

1、打印成品质量稳定，***用SLM激光选区熔化技术，打印成品质量稳定，高强度、高精度、超长寿命。

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2、直接能量沉积技术，激光或电子束在工件表面逐层熔化金属材料，构建所需结构。其优点是构建体积大、材料使用高效、零件密度高、机械性能好、打印速度快。缺点是零件表面质量较差，通常需机加工和精加工，且成本高。

3、无需组装、设计空间无限、不占空间、减少废弃副产品、材料无限组合。以上五点都是3D打印比传统制造业的优势。无需组装：3D打印是一体成型。传统的大规模生产是建立在一条生产线上，需要人工组装。产品的部件越多，所花费的时间成本和人力成本就越多。

4、D打印技术的优点：定制化与高效性定制化是3D打印技术的一大优势。无论是工业设计、医疗器械还是艺术创作，都可以通过这一技术实现个性化定制，满足特定需求。同时，由于直接由数字模型制造产品，大大缩短了从设计到生产的时间，提高了生产效率。

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5、金属3D打印技术在航空航天领域的应用，主要体现在以下几个方面：缩短研发周期，提高材料利用率，优化零件结构，实现零件修复，以及与传统制造技术的互补。金属3D打印技术通过无需模具的制造流程，大幅缩短了产品研发时间。同时，其近净成型的特点使得材料利用率大幅提高，降低了制造成本。

6、首先，3D打印在前期研发和产品迭代方面具有明显的优势。相比传统制造方式，3D打印可以大幅降低研发成本和时间，加速产品迭代周期。这使得企业能够更快地响应市场需求变化，缩短产品上市时间。其次，3D打印在设计自由度方面也远超传统制造方式。

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