耶鲁大学使用FFF工艺3D打印金属玻璃

金属3D打印具有革新现代制造业的巨大潜力。 然而，使用激光将精细的金属粉末3D打印熔合在一起有其局限性。 这种方法通常成本高且复杂，并且需要笨重的支撑结构，其不会因制造过程的高温而变形。 耶鲁大学的研究人员与一家名为Desktop Metals的公司合作，他们认为他们已经找到了一种比以往更容易制造3D打印金属物体的方法。 研究人员展示了一种新的3D打印方法，将金属玻璃制成的金属丝融合成金属物体。

△通过FFF工艺打印的金属玻璃样品部件

“我们在这项工作中理论上证明，我们可以使用一系列其他金属玻璃，并致力于使该工艺更加实用和商业化，使金属3D打印像热塑性塑料的3D打印一样简单实用。 “耶鲁大学机械工程与材料科学教授Jan Schroers说。

与传统金属不同，大块金属玻璃（BMG）在其热力学特性中具有超冷液体区域，并且在加热时能够经历连续软化 - 这种现象存在于热塑性塑料中，但不存在于传统金属中。这意味着BMG比大多数其他金属更容易软化，并且可以用于3D打印以生成坚固的高强度金属部件。

Schroers教授及其同事通过利用BMG中独特的金属软化行为简化了金属部件的增材制造。与这种塑料相似的特性是高强度和弹性极限，高断裂韧性和高耐腐蚀性。该团队专注于由锆，钛，铜，镍和铍制成的具有良好特征且易于获得的BMG，合金配方为：Zr44Ti11Cu10Ni10Be25。


该团队使用直径为1毫米（mm），长度为700毫米的非晶棒。使用460摄氏度的挤出温度和10至1,000牛顿的挤出力以迫使软化的纤维通过0.5mm直径的喷嘴。然后将纤维挤出到400℃的不锈钢网中，其中在至少一天过去之前不发生结晶，然后可以进行机器人控制的挤出以产生所需的物体。

为了使BMG 3D打印成为一种广泛应用的技术，研究人员表示，他们使用的原材料应该更广泛。


他们的研究刚刚发表在“Materials Science”杂志上。



编译自：3ders