大尺寸3D列印鈦合金零件用200小時試製成功

2018 年 9 月 7 日，一個接近設備成形空間極限的超大尺寸鈦合金複雜零件在持續3D 列印了 200 多個小時後，最終在昆明理工大學增材製造中心試製成型。這個零件是由黎振華教授及其合作團隊共同打造，它的尺寸達到了 250×250×257 毫米，整體結構加上所有的支撐重量超過了 21 千克。

選擇性激光熔融是金屬 3D 列印方法的一種，它以激光為熱源，依照零件離散後的形狀數據對鋪好的金屬粉末進行掃描，使金屬粉末逐點熔化堆積，實現金屬零件的直接製造。通過這種方法製造出的金屬零件力學性能優良、表面質量和尺寸精度高，是金屬 3D 列印領域的研究熱點。

鈦合金具有優異的機械性能和耐腐蝕性能，在航空航天、化工、醫療等領域應用廣泛。在金屬激光 3D 列印過程中，會產生很高的殘餘應力，複雜結構零件成形時的應力變形、開裂等問題，一直是金屬 3D 列印面臨的最大挑戰，鈦合金激光 3D 列印時，這些問題更為突出。黎振華教授及其合作團隊在粉末及成分控制、構件結構與位置優化、支撐設計與應力釋放、遠程監控等方面開展了大量前期工作，最終確定了試驗方案，為完成大型複雜鈦合金零件的 3D 列印積累了寶貴的經驗。

昆明理工大學增材製造中心近年來在航空航天、醫療、模具等領域的 3D 列印研究方面取得了長足進展。目前，每年有 5700 余名本科生進入這個製造中心學習和開展創新活動；在中心從事研究的專業技術人員及博士、碩士研究生達 50 餘人。

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