参数开源|助力国家重点实验室取得众多金属3D打印研究成果 - 3D打印技术参考

参数开源|助力国家重点实验室取得众多金属3D打印研究成果

                   
中南大学粉末冶金国家重点实验室于1989年经国家计委批准依托于中南大学进行建设,1995年通过国家验收并正式对外开放运行。实验室立足于服务国家重大战略和经济建设对新材料的重
大需求,为我国重点战略提供了上百种特种粉末冶金材料,是我国粉末冶金高层次科研、人才培养与合作交流的综合基地。
2015年,基于前沿增材制造新材料的研究需求,中南大学粉末冶金国家重点实验室引入了华曙高科FS271M设备——这是华曙高科发布的首款金属增材制造设备,同时也是售出的第一台。引入7年来,这台设备助力该实验室承担了10余项国家重点研发计划、国家自然科学基金等国家项目,进行了铝合金、钛合金、难熔金属合金等多种类金属材料研发,发表增材制造相关的学术论文80余篇,在新材料科研领域取得突破性进展,在国际上处于先进水平。

参数开源|助力国家重点实验室取得众多金属3D打印研究成果

01
参数开源——助力科研

中南大学粉末冶金国家重点实验室博士生导师陈超副教授指出,“我们通过调研发现,当时进口品牌的3D打印设备都是采用闭源系统,如果需开发新材料或更改烧结参数,就必须另外支付高额的参数包购买费用,无法实现科研个性化。而华曙高科设备的开源性能让我们根据需要,选择更多更合适的工艺参数,这也是我们决定与华曙合作的首要原因。”

2015年,中南大学粉末冶金国家重点实验室引入华曙高科首台金属增材制造设备FS271M,用于新材料研发项目。7年来,始终稳定运行的FS271M设备成为中南大学粉末冶金国家重点实验室科研攻关、新材料研发的“坚实后盾”。

参数开源|助力国家重点实验室取得众多金属3D打印研究成果陈超教授(图左)在FS271M设备前与学生讨论新材料研发项目

首先,FS271M开源参数可灵活调整,充分满足了研发人员在研发过程中根据打印实况多次调整分层厚度、激光功率等参数的需求;

其次,FS271M高稳定性确保了在多批次重复打印时成形样件综合性能的一致性,使新材料在强度、屈服度、塑性、光滑度等方面达到需求,最大程度确保了实验数据的准确性;

第三,其光斑大小可调整,具备的精细小光斑契合了科研人员对于成形精细度的要求。

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与此同时,本地化售后服务和专业培训,以及华曙高科创始人、董事长许小曙博士在增材制造领域深厚的技术沉淀,让中南大学粉末冶金国家重点实验室对与华曙高科的合作充满信心。

02
7年研发,硕果累累

一直以来,铝合金、钛合金等轻合金材料以其质轻、高比强、抗腐蚀等优异性能,广泛应用于航空航天、轨道交通、汽车等领域的轻量化结构。但实际应用于增材制造的合金种类非常少,难以满足承重、耐热等复杂服役环境对合金构件的迫切需求。因此,亟需开发兼具良好成形性与强韧性的增材制造合金。

中南大学粉末冶金国家重点实验室陈超教授团队,在FS271M设备上开展了一系列研究工作,在开发增材制造高强耐热合金材料难熔金属材料方面取得重要进展——研发的铝合金、钛合金、难熔金属合金等多种类金属材料性能优异,在国际上处于先进水平,并承担了国家重点研发计划、国家自然科学基金等国家项目10余项,发表增材制造相关的学术论文80余篇

参数开源|助力国家重点实验室取得众多金属3D打印研究成果中南大学粉末冶金国家重点实验室与湖南湘电动力有限公司,在FS271M设备上联合研发一体成型铝合金大热流密度电机壳体

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面向科研——升级设备

2020年,华曙高科发布了FS271M全面升级换代产品——FS273M, 它承袭了FS271M 的开源和优良品质,增加了双激光配置,并专为科研用户开发了大小缸配置。其中小缸进行材料开发,大缸进行零件试制,左右激光光斑一大一小,光斑尺寸连续可调,不仅能帮助科研用户降低使用成本,还能达到最佳打印效果。

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随着近年来技术发展,3D打印已经成为了一种不可缺少的材料加工方法,今后我们仍然有许多研发工作值得去探索:一方面要开发适合3D打印的材料体系,根据3D打印技术特点去调整材料成分,使其更适合3D打印并获得更优异的性能;另一方面,多材料3D打印、梯度3D打印都是未来发展的大趋势。”谈及下一步研发方向,陈超教授表示
未来,华曙高科将继续与中南大学粉末冶金国家重点实验室等高校科研用户精诚合作,支持全球高校科研用户在新材料研发等领域不断深入研究,充分发挥金属增材制造技术优势,提供更多技术支持,助力开发更多具有参考价值的研究成果。
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