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打印未來金屬

來源:      2016-05-16
導(dǎo)讀:加州帕薩迪納市NASA—JPL的研究員正在實施一個打印方法,使一種金屬或合金在一個物體中轉(zhuǎn)變到另一種(合金)。


科學(xué)家們用一個新的3D打印技術(shù)制作了一個火箭噴嘴,允許在同一個物體中有多種金屬特性

致謝:美國國家航空航天局噴氣推進(jìn)實驗室(NASA—JPL)/加州理工大學(xué)

       3D打印機(jī)可以創(chuàng)造出任何東西,從眼鏡到植入醫(yī)學(xué)儀器,直接用電腦模型而不需要模具。但是要做航天器,工程師有時需要定制傳統(tǒng)加工方法和常規(guī)3D打印機(jī)不能制造的部件,因為他們需要有多種金屬的特性?,F(xiàn)在,在加州帕薩迪納市NASA—JPL的研究員正在實施一個打印方法,使一種金屬或合金在一個物體中轉(zhuǎn)變到另一種(合金)。

       “你可以不斷地從一種合金轉(zhuǎn)變到另一種再到另一種,并且你可以研究非常多有潛力的金屬,”R.Peter Dillon,一個在JPL的技術(shù)人員說?!拔覀冇X得這會改變未來的材料研究。”

       盡管梯度合金在過去的研究發(fā)展中已被開創(chuàng),但這些復(fù)合材料被用于制作實物還是第一次,就像鏡子的鏡架。JPL的機(jī)械工程師John Paul Borgonia如是說。

         為什么你需要做這樣一個機(jī)器零件呢?比如說你想要一個金屬物體,但是希望它的末端有不同性質(zhì)。一邊有高熔點(diǎn)而另一邊有低密度,或者一邊有磁性而另一邊沒 有。當(dāng)然,你可以分別用不同金屬做出兩個物件并焊在一起。但是焊接點(diǎn)本身很脆,所以你得新物件可能受到力以后就碎了。如果你在建造一個行星間航天器的話這 樣可不好,例如,一旦壞了就不能修了。

 

這是科學(xué)家使用新的3D打印技術(shù)做出的鏡架模型

致謝:NASA—JPL/加州理工大學(xué)

       JPL的科學(xué)家從2010年就已經(jīng)開始研發(fā)解決這個問題的技術(shù)了。2012年在火星上安全著陸了的“好奇號”的NASA火星科學(xué)實驗室的任務(wù)中,努力提高將不同材料的部分(焊)在一起的方法,啟發(fā)了這個3D打印不同合金成分部件的項目。

       來自JPL,加州理工大學(xué),賓夕法尼亞州立大學(xué)和帕克大學(xué)的研究員聯(lián)手去解決這個問題。結(jié)果影響在我們自己星球的航天旅行和機(jī)械裝置。

      “我們正在做標(biāo)準(zhǔn)的3D打印工藝,并結(jié)合改變金屬粉末的能力使部件在飛行中被構(gòu)建,”Douglas Hofmann說,在JPL材料科學(xué)和冶金部的研究員,同時也是加州理工大學(xué)的訪問學(xué)者?!澳憧梢猿掷m(xù)的改變材料的成分?!?/span>

       在他們的新技術(shù)中,hofmann和他的同事在一個旋轉(zhuǎn)的桿上沉積了幾層金屬,因此由內(nèi)而外的轉(zhuǎn)變金屬,而不像傳統(tǒng)3D打印工藝那樣從下面往上一層層添加。

       未來的太空任務(wù)可能會結(jié)合使用這種技術(shù)制成的部件。汽車業(yè)和商用航空業(yè)可能也會發(fā)現(xiàn)它很有用,Hofmann說。

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