斯科尔科沃科学技术研究所
研究中使用的3D打印机
信用:Oleg Dubinin等人
/材料加工技术杂志 来自Skoltech的科学家和他们的同事使用3D打印机将两种材料融合在一种合金中，这种合金的成分从样品的一个区域到另一个区域不断变化，赋予合金梯度磁性
尽管组成材料具有非磁性，但该合金表现出磁性
发表在《材料加工技术杂志》上的这项研究也为这一现象提供了理论解释
3D打印曾经被视为快速原型制作的新奇工具，现在已经发展成为成熟的工业技术，用于生产飞机零件、患者匹配的植入物和假肢、珠宝和定制鞋等
3D打印的主要优点是能够生产出形状非常复杂的物体，而用传统的制造技术，如铸造、轧制和冲压，是不可能或太昂贵的
该技术还可以实现更快、风险更大的原型制作，以及在产品定制和生产数量方面更大的灵活性
还有减少浪费的额外好处
3D打印的局限性之一是，它倾向于在整个产品中使用一种均匀的材料或混合物
通过从物品的一个部分到另一个部分改变组成，它可以被赋予不断变化的属性
这方面的一个例子是由两种金属的合金制成的杆，这两种金属的比例从100%的金属A变为50 %,再变为100%的金属B，依此类推
假设所讨论的金属混合良好，不会产生缺陷，那么棒的梯度特性——包括磁性特性——在技术上可能是有用的，例如，用于电机转子、磁性编码器带或变压器
发表在《材料加工技术杂志》上的一项由斯科尔泰克领导的研究的作者报告了一项实验，他们在实验中生产了这样一种合金
它的两个组成部分——上面的金属A和B——本身就是合金:铝青铜(铜、铝和铁)和船用不锈钢(主要是铁、铬和镍)
两者在技术上都被称为顺磁性的，或者通俗地说是“非磁性的”
也就是说，它们不会粘在磁铁上
然而，当它们以相等的比例混合时，得到的合金变成了“软”铁磁体
也就是说，它被“坚硬”的铁磁体所吸引——就像冰箱上的那种——但它本身并不会变成铁磁体
“我们使用这两种顺磁性材料，用InssTek MX-1000 3D打印机创建了一种梯度合金
它采用一种称为定向能量沉积的技术，包括从喷嘴沉积粉末材料，同时用激光熔化它
该研究的第一作者、斯科尔特奇添加剂制造实验室的奥列格·杜比宁说:“最终的合金显示出一定程度的铁磁性，这取决于两种成分材料之间的比例。”
“我们的研究还从原子结构的角度为合金中铁磁性的出现提供了理论解释，”研究人员继续说道
“虽然这两种初始材料具有所谓的面心立方晶体结构，但它们的结合产生了体心立方结构
" 在前一种情况下，金属原子位于假想立方体的角落和表面
在后者中，金属原子位于不可见立方体的中心，而不是在它们的表面
第二种排列赋予材料铁磁性
“梯度软磁合金可以在机械工程中找到应用，例如，在电机中，”斯科尔特奇的主要研究科学家PI Stanislav Evlashin评论道
“我们的发现表明，定向能量沉积不仅是3D打印梯度材料的一种方式，也是发现新合金的一种方式
此外，该技术效率高，适用于快速制造大尺寸零件
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
