BLT-S210助力镁合金材料基础研究,清华大学国家重点实验室取得新进展

发布时间:2022年01月11日

由来自清华大学摩擦学国家重点实验室、清华大学机械工程系、北京大学生物材料系、北京大学第三医院骨外科的研究员组成的课题组使用BLT-S210成功打印出镁合金材料实验结构,考察了其成形特性,并在Materials Letters上发表论文Hot cracking in ZK60 magnesium alloy produced by laser powder bed fusion process。

 

镁合金是一种很有应用前景的轻质结构材料和生物可降解植入材料。与一般的镁合金相比,ZK60合金(Mg-5.6 zn -0.5 zr, wt%)具有较高的强度、高的耐应力腐蚀性能和良好的生物相容。而ZK60合金在焊接过程中极易产生热裂。随着锌含量的增加,ZK60比ZK21和ZK40更容易发生凝固开裂。该篇论文展示了课题组使用BLT-S210,在不同激光功率、扫描速度、扫描策略及层厚等的实验环境下,ZK60合金的成形质量。

考虑到镁合金的高反应性和高汽化倾向,研究组为了控制气氛保护,将设备氧含量调低至80ppm以下。实验条件的实现,得益于BLT-S210“为科研实验而生”的设备配置和技术参数。

实验成果表明,ZK60合金在激光粉末床融合过程中出现了热裂纹,这是由于较宽的凝固温度范围、较低的共晶温度以及较高的热应力造成的。在现有条件下,仅通过调节激光能量输入难以抑制裂纹的产生,同时也难以避免未熔合、气孔和严重变形的发生。试样尺寸、预热和扫描策略对裂纹敏感性的影响有待进一步研究。

据悉,早在2020年清华大学材料成形制造研究所课题组便借助BLT-S210进行镁合金材料的研究。在2020年北京疫情爆发时,设备的安装与调试等都面临巨大挑战。铂力特与课题组积极沟通,选择先在铂力特现场打印、课题组派专人驻场的方式,满足阶段性生产要求,最终成功打印出应用在医疗领域的镁合金样件,保证项目进度。

多年来,几十家高校、科研院所使用BLT-S210等型号设备进行实验研究,开展金属3D打印技术前沿研究,铂力特技术和设备久经科研应用的考验。2021年5月,铂力特又整合多年科研经验,研判用户需求,推出了适配更多研究场景、更安全的BLT-S210升级版方案,为科研用户提供更全面更贴心的设备为中心的解决方案。
未来,铂力特将持续与高校用户精诚合作,支持高校用户在金属增材制造领域不断探索,不断取得辉煌成就。

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