RMIT开发新型钛合金，3D打印成本降幅高达29%

2025年7月30日，南极熊获悉，澳大利亚皇家墨尔本理工大学（RMIT）增材制造中心（RCAM）研究团队宣布，成功开发出一种新型钛合金，3D打印成本较目前广泛采用的标准Ti-6Al-4V合金降低了约三分之一。

△相关研究成果已发表在《自然通讯》期刊，题目为“预测金属增材制造中柱状到等轴转变的成分标准”（传送门）

RMIT博士生Ryan Brooke与Mark Easton教授、Dong Qiu博士共同领导了该项目。Brooke表示：“3D打印具备更高的生产效率、更低的材料浪费和高度定制化的优势，但由于长期依赖Ti-6Al-4V等传统合金，限制了这项技术潜力的充分释放。因此，我们开发的新型合金以及设计框架，有望突破现有工艺瓶颈，提升最终部件的力学性能与制造经济性。”  

△来自RMIT增材制造中心的LR、Ryan Brooke、Mark Easton教授和Dong Qiu博士

RMIT将实现新型低成本钛合金商业化

Brooke的工程团队利用他们的设计框架，在位于维多利亚州卡尔顿的皇家墨尔本理工大学先进制造园区开发并3D打印了新型合金样品。他们采用激光束定向能量沉积 (DED-LB) 技术生产这些零件。

除了节省成本之外，该工艺还可以防止柱状微结构的形成，这种缺陷可能会导致某些3D打印合金的机械性能不均匀。Brooke随后接受了皇家墨尔本理工大学的研究转化奖学金，以研究新型钛合金商业化的下一步。RMIT还申请了临时专利，以保护这种设计框架。  

△新型更坚固、更经济的3D打印钛合金样品

该研究的主要作者拥有制造工程硕士学位，并通过澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO) 的ON Prime 项目进行了市场验证。在为期九周的课程中，Brooke与航空航天、汽车和医疗科技行业的行业代表进行了交谈，以更好地了解他们的需求。

Brooke表示：“我从终端用户那里听到的明确信息是，将新合金推向市场，3D打印的效益不能只是小步前进，而要实现全面飞跃，而这正是我们目前所取得的成就。我们不仅能够生产出晶粒结构均匀的钛合金，而且成本更低，同时还使它强度更高、延展性更强。”

△使用与方法中给出的相同工艺生成的Ti-4Fe和Ti-12Mo进行了EBSD重建，功率有所不同

总的来说，研究团队提出了一种高效的合金元素选择方法，为优化金属增材制造工艺提供了理论基础和实践框架。但由于商业原因，RMIT的新型合金并未在研究论文中提及。研究人员表示，与标准钛合金相比，新型3D打印技术成本能够降低29%。同时，新的设计框架还能实现更均匀的3D打印，并制造出更坚固、延展性更强的最终部件。 Brooke解释道：“通过开发一种更具成本效益的配方来避免这种柱状微结构，我们解决了阻碍3D打印广泛应用的两个关键挑战。”

展望未来，Brooke团队正积极推进新型金属3D打印方法的商业化落地，寻求与航空航天和医疗器械行业的合作机会，助力行业客户提升产品竞争力。