昆明理工大學(xué)的SLM3D打印鈦合金零件

鈦合金具有優(yōu)異的機(jī)械性能和耐腐蝕性能，在航空航天、化工、醫(yī)療等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。金屬激光3D打印過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很高的殘余應(yīng)力，復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件成形時(shí)的應(yīng)力變形、開(kāi)裂等問(wèn)題一直是金屬3D打印面臨的最大挑戰(zhàn)，鈦合金激光3D打印時(shí)這些問(wèn)題更為凸出。黎振華教授及其合作者在粉末及成分控制、構(gòu)件結(jié)構(gòu)與位置優(yōu)化、支撐設(shè)計(jì)與應(yīng)力釋放、遠(yuǎn)程監(jiān)控等方面開(kāi)展大量前期工作的基礎(chǔ)上，最終確定了試驗(yàn)方案，成功完成了被大多數(shù)研究者視為不可能成功打印的大型復(fù)雜鈦合金零件的打印。

9月3日，經(jīng)過(guò)12天200多小時(shí)的緊張持續(xù)工作，昆明理工大學(xué)增材制造中心黎振華教授研究組成功試驗(yàn)成形了尺寸為250×250×257mm的鈦合金復(fù)雜零件。零件及支撐總量超過(guò)21Kg，接近設(shè)備成形空間極限，是迄今為止已見(jiàn)報(bào)道的使用SLM方法成形的最大單體鈦合金復(fù)雜零件。SLM（Selective Laser Melting，激光選區(qū)熔融）是金屬3D打印方法的一種，它以激光為熱源，依照零件離散后的形狀數(shù)據(jù)對(duì)鋪好的金屬粉末進(jìn)行掃描，使金屬粉末逐點(diǎn)熔化堆積，實(shí)現(xiàn)金屬零件直接制造。這一方法成形的金屬零件力學(xué)性能優(yōu)良、表面質(zhì)量和尺寸精度高，是金屬3D打印領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

昆明理工大學(xué)增材制造中心是在原工程訓(xùn)練中心快速原型實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)上，集合相關(guān)資源建立的教學(xué)科研平臺(tái)。目前，每年進(jìn)入中心學(xué)習(xí)、開(kāi)展創(chuàng)新活動(dòng)的本科生約5700余人，從事研究的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員及博士、碩士研究生50余人，在航空航天、醫(yī)療、模具等領(lǐng)域的3D打印研究方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。中心目前擁有激光選區(qū)熔融（SLM）、激光選區(qū)燒結(jié)（SLS）、電子束選區(qū)熔化（SEBM）、熔融沉積（FDM）、分層實(shí)體制造（LOM）等先進(jìn)的3D打印設(shè)備十余臺(tái)，是西南地區(qū)設(shè)備最為齊全、創(chuàng)新教學(xué)受益面最廣、實(shí)力最強(qiáng)的增材制造中心。