非晶態(tài)金屬（金屬玻璃）又稱非晶態(tài)合金， 它既有金屬和玻璃的優(yōu)點(diǎn)
， 又克服了它們各自的弊?div id="d48novz" class="flower left">
非晶態(tài)金屬集眾多優(yōu)異性能于一身，如高強(qiáng)度
、高硬度、耐磨以及耐腐蝕 等
。這些優(yōu)異的性能使其在航空航天
、汽車船舶、裝甲防護(hù)
、精密儀器
、電力、 能源
、電子
、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都存在廣泛的應(yīng)用前景。
大連交通大學(xué)研究非晶態(tài)金屬的制造已久，還通過采用熔體噴鑄的方法制備了板狀非晶合金Zr55Al10Ni5Cu3
。本期，就和網(wǎng)友一起來看他們是如何將
3D打印技術(shù)用于制造非晶態(tài)金屬
。
目前通常采用的 銅模鑄造法制備出的非晶態(tài)金屬的尺寸僅為厘米級，嚴(yán)重地制約其工程化應(yīng)用。 另外
，由于非晶態(tài)金屬存在嚴(yán)重的室溫脆性問題
，其在室溫下難以進(jìn)行機(jī)械加 工，所以難以獲得精密復(fù)雜的非晶態(tài)金屬構(gòu)件
。
在利用激光3D打印技術(shù)成形金屬構(gòu)件的過程中，熔池附近的熱量主要通過所制備的金屬構(gòu)件基體向外傳導(dǎo)，激光熔池的冷卻速率主要取決于金屬構(gòu)件基體內(nèi)部的溫度梯度
。對于成型需要較高冷卻速率的非晶態(tài)金屬構(gòu)件
，較低的基體溫度梯度會使熔池的熱量無法快速擴(kuò)散出去，導(dǎo)致熔池在冷凝的過程中發(fā)生 晶化
，導(dǎo)致無法獲得全非晶態(tài)的金屬構(gòu)件
，降低金屬構(gòu)件的性能。大連交通大學(xué)通過提高熔池的冷卻速率
，來達(dá)到激光3D打印成形非晶態(tài)金屬構(gòu)件的目的
。
大連理工大學(xué)通過真空操作環(huán)境中主要利用將工作臺外側(cè)設(shè)置冷卻液工作池，保證所制備的金屬構(gòu)件始終處于較低溫度，提高金屬構(gòu)件熔池附近的溫度梯度，從而快速高效地擴(kuò)散掉金屬構(gòu)件熔池附近熱量，進(jìn)而避免晶化的發(fā)生。
粉末床工作臺安裝在冷卻液工作池內(nèi)，工作臺外周環(huán)繞有多層循環(huán)冷卻水管，循環(huán)冷卻水管的主體置于所述冷卻液工作池內(nèi)
，循環(huán)冷卻水管的進(jìn)
、出水管穿過所述冷卻液工作池并置于真空手套箱外。
通過調(diào)節(jié)冷卻液流量控制閥，控制冷卻液液面上升速度
，使冷卻液液面始終低于激光打印層面一定距離，保證金屬構(gòu)件熔池的熱量可以快速地經(jīng)金屬構(gòu)件基體流向冷卻液
；循環(huán)冷卻水管環(huán)繞工作臺多層并置于冷卻液工作池內(nèi)
，可以及時帶走冷卻液熱量
，降低冷卻液溫度。
本文參考專利：
CN105081321A:激光3D打印成形非晶態(tài)金屬構(gòu)件冷卻系統(tǒng)及其冷卻方法
來源：3D科學(xué)谷
(責(zé)任編輯：admin)
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