經(jīng)過200多個小時的持續(xù)工作，一個接近設(shè)備成形空間極限的超大尺寸鈦合金復雜零件近日在昆明理工大學增材制造中心試制成形。這也是迄今為止使用激光選區(qū)熔融方法成形的最大單體鈦合金復雜零件。
激光選區(qū)熔融是金屬3D打印方法的一種，它以激光為熱源，依照零件離散后的形狀數(shù)據(jù)對鋪好的金屬粉末進行掃描，使金屬粉末逐點熔化堆積，實現(xiàn)金屬零件直接制造。通過這種方法制造出的金屬零件力學性能優(yōu)良、表面質(zhì)量和尺寸精度高，是金屬3D打印領(lǐng)域的研究熱點。由黎振華教授研究組制作的這個鈦合金復雜零件，尺寸達到250×250×257毫米，零件及支撐總量超過21千克。
據(jù)介紹，鈦合金具有優(yōu)異的機械性能和耐腐蝕性能，在航空航天、化工、醫(yī)療等領(lǐng)域應用廣泛。在金屬激光3D打印過程中，會產(chǎn)生很高的殘余應力，復雜結(jié)構(gòu)零件成形時的應力變形、開裂等問題，一直是金屬3D打印面臨的最大挑戰(zhàn)，鈦合金激光3D打印時，這些問題更為突出。黎振華教授及其合作團隊在粉末及成分控制、構(gòu)件結(jié)構(gòu)與位置優(yōu)化、支撐設(shè)計與應力釋放、遠程監(jiān)控等方面開展了大量前期工作，最終確定了試驗方案，為完成大型復雜鈦合金零件打印積累了寶貴的經(jīng)驗。
昆明理工大學增材制造中心近年來在航空航天、醫(yī)療、模具等領(lǐng)域的3D打印研究方面取得了長足進展。目前，每年有5700余名本科生進入這個制造中心學習和開展創(chuàng)新活動；在中心從事研究的專業(yè)技術(shù)人員及博士、碩士研究生達50余人。
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