最小52μm！μ-LPBF金屬3D打印NiTi合金微器件獲突破，兼具優異力學與形狀記憶性能(2)
時間：2022-06-24 15:22 來源：熊志偉 作者：熊志偉 閱讀：次
△圖6. μ-LPBF制備的金屬微器件綜合性能對比。
△圖7. μ-LPBF制備的NiTi薄壁件側面熔池及晶粒形貌。
采用單道掃描制備的NiTi薄壁件，其側面侵蝕后的熔池形貌會展現與常規LPBF塊體或薄壁不一樣的特征。隨著功率增大，熔池邊界從淺凹型逐漸變為深V型加兩側肩部。低功率時，激光沖擊力度小，散熱主要沿著底部已凝固金屬向下傳遞，高功率下激光沖擊力度大，熔池更深，心部散熱介質主要是已凝固金屬，因此會出現常見的V型，但兩側散熱介質有粉末和凝固金屬，且四周粉末導熱遠不如底部已凝固金屬，因此散熱方向主要沿豎直方向。成形塊體材料時兩側肩部會被覆蓋，常規LPBF成形薄壁時由于壁厚尺寸太大，這種肩部效應也無法呈現出來，因此這是在單道掃描模式和極小壁厚尺寸共同作用下產生的獨特特征。
△圖10. μ-LPBF、常規LPBF、傳統鍛造三種工藝制備的NiTi合金相變行為（相變峰寬、馬氏體相變焓）的對比。
本研究發現，μ-LPBF制備的NiTi薄壁材料會呈現更寬的相變峰寬以及更低的相變焓。這可能與其弱的熱歷史帶來的更嚴重成分不均勻性有關。
△圖11. μ-LPBF制備NiTi合金薄壁的拉伸性能與記憶效應。
△圖12. μ-LPBF制備的NiTi合金微晶格和微支架的力學和形狀回復功能。
結論
本研究在μ-LPBF的基礎上優化組合工藝參數，顯著提高了制造性能，獲得了較好的力學和功能特性。還從掃描模式和熱歷史角度分析了微尺度打印NiTi獨特的微觀結構與相變行為，這將為微尺度金屬增材制造提供一定理論指導。但本研究依然處于初步探究，對于一些深入的科學機理比如微尺度打印下孿晶、析出相等微觀組織的演變行為、成分分布的精準測定、熱歷史的模擬分析，以及成形器件的實際應用問題如疲勞性能、功能循環穩定性、批量制造穩定性等依然需要進一步研究和深入分析。
(責任編輯：admin)
Himed評估不同噴砂磨料在3
粉末粒徑可以控制增材制造
Divergent公司以3D打印技
浙大口腔醫學院：生物3D打
新型類器官樣神經血管球促
推動粘結劑噴射（鑄造/金最新內容
選區激光熔化增材
大型聚合物3D打印
6K Additive最新
如何打造增材制造
從實驗室走向生產
3D打印在口腔修復熱點內容
