3D打印新突破，使物体可以具有多种金属特性

南极熊3D打印网报道

    3D打印在过去几年已经发生了惊人的发展，3D打印机已经被用于创造几乎是所有种类的东西，从小玩意、小配件到可移植的医用工具。用于制造金属合金的3D打印技术也已经诞生了超过十年的时间了，不过要用于制造太空飞船的话，工程师还需要具有多种材料的特性的零件。
    现在，NASA在加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）的研究者正在实现一种3D打印过程，实现单一物体中某种金属或合金转变成另一种。
     据南极熊3D打印网了解，从2010年开始，喷气推进实验室的科学家就已经在开发、改善结合不同材料的组件的技术。但是为什么需要这样的机械组件呢？因为需要一个拥有不同特性的金属物体。例如，物体的一边具有高熔点而另一边具有低密度；又或者，一边具有磁性，而另一边不具有。当然，你还可以使用不同的材料各自使制作物体的两边，然后再焊接在一起。但是焊接的话，物体有可能会很脆弱，新物体有可能在压力下分离开来。因此如果你想要制造一艘星际飞船的话，这可不是一个好方法。

激光沉积示意图

    与来自喷气推进实验室、加州理工学院、宾夕法尼亚州立大学、宾州州立大学的研究者合作，喷气推进实验室的科学家已经开发出了一种新的3D打印技术来解决这一问题。
    “我们采取了标准的3D打印技术，再结合在打印过程中改变金属粉末的能力。”喷气推进实验室的材料科学和冶金研究者兼加州理工学院副研究员Douglas Hofmann说，“你可以持续地更改材料的成分。”

多个梯度合金棒样本，用于改变梯度组成

    Hofmann和他的同事采用的并不是从底部到顶部的增层方法，他们是将金属层沉积在旋转的杆上，使金属可以由内而外地过渡。当中，激光沉积（Laser Deposition）——用激光熔融金属粉末从而形成从层——是用于制造多功能的金属合金。使用这项技术，再结合旋转旋转沉积，可以让组合梯度可以从样本的中心形成放射状。这种有目的性的梯度组成将可以改变物体的机械和物理特性。

    虽然梯度合金已经应用在了过去的研究和开发中，但这是第一次这种复合材料用在了制造物体上，例如反射镜的固定架（如下图），喷气推进实验室机械工程师John Paul Borgonia说。

这是一个反射镜固定架的原型，使用新3D打印技术制造

    “你可以进行从合金到合金再到另一种合金的持续转换，你可以研究广泛的不同合金。”喷气推进实验室技术专家R. Peter Dillon说，“我们认为这将会改变未来的材料研究。”
    新的技术在未来的太空任务、汽车工业、商业航天工业等多方面中将会有各种实用的应用，Hofmann称。此外，这项研究是由NASA（美国宇航局）投资支持的。

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