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墨尔本RMIT大学研发新型钛合金 3D打印成本降低近三成

2025-07-30 20:45:22 钛合金,新型合金
墨尔本RMIT大学的研究团队开发了一种新型钛合金,能够将3D打印成本降低近三成。该研究成果发表于《自然通讯》期刊,提出了一种时间和成本高效的合金元素选择方法,旨在优化金属增材制造。该框架可以预测3D打印金属合金的晶粒结构,从而实现更均匀的打印效果和更强的最终零件,同时提高韧性。研究表明,新合金在不形成柱状微结构的情况下,避免了传统钛合金中的机械性能不均问题。该团队计划将其新型钛合金用于航空航天和医疗设备领域,正在寻求商业化机会。研究人员通过与行业代表的对话,发现新合金能够在成本降低的同时,提升强度和韧性,解决了增材制造中的两大挑战,为新合金的广泛应用铺平了道路。

来自墨尔本RMIT大学的研究人员开发了一种新型钛合金,能够将3D打印成本降低近三成,较传统的Ti-6Al-4V钛合金更加经济。研究团队在《自然通讯》期刊上发表了相关论文,题为《金属增材制造中柱状至等轴晶转变的合金成分预测标准》。该论文提出了一种时间和成本高效的合金元素选择方法,旨在优化金属增材制造过程。

这一研究框架为预测3D打印金属合金的晶粒结构提供了新的思路,帮助工程师们实现更均匀的3D打印效果,并且能够生产出具有更强韧性和更高性能的最终产品。这一成果将对金属增材制造的成本效益和技术水平产生重要影响。

研究团队由RMIT大学增材制造中心(RCAM)的博士生Ryan Brooke教授、Mark Easton教授和Dong Qiu博士领导。Brooke表示,传统的钛合金如Ti-6Al-4V无法完全发挥3D打印的潜力,而新型钛合金的出现能让3D打印技术更好地实现其快速、低废料和可定制的优势。

RMIT大学的团队利用这一设计框架,在位于维多利亚州卡尔顿的RMIT先进制造中心使用激光束定向能量沉积(DED-LB)技术,成功地3D打印了新型钛合金样品。在降低成本的同时,该工艺还有效避免了柱状微结构的形成,从而避免了某些3D打印合金中常见的机械性能不均问题。

Brooke博士表示,采用这种新型合金的制造方法,解决了增材制造中两个关键问题——高成本和微结构不均匀。他目前正在RMIT大学接受研究转型奖学金,继续探索新型金属3D打印方法的商业化路径。

此外,RMIT大学还为这一设计框架申请了临时专利,以保护其创新成果。Brooke博士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,并与航空航天、汽车和医疗技术行业的代表进行了交流,听取了他们的需求和意见。

Brooke强调,研究人员在开发新合金时,听取了行业需求并突破性地提升了性能,不仅减少了成本,还增强了合金的强度和韧性。未来,RMIT增材制造中心将继续寻求合作伙伴,共同推动这一技术的进一步发展。

随着新型钛合金的不断推进,RMIT大学的团队正积极寻找新的合作机会,以推动这一技术的商业化应用,特别是在航空航天和医疗器械领域。