近日,上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院特種材料研究所團隊在材料領(lǐng)域著名期刊《材料科學(xué)進展》(Progress in materials science, IF=33.6)上在線刊登了題為“Metal powder atomization preparation, modification, and reuse for additive manufacturing: A review”(doi.org/10.1016/j.pmatsci.2025.101449)的綜述文章,文章全面地梳理了增材制造金屬粉末制備、性能評價、改性及再利用的研究進展,提出了面向大生產(chǎn)時代批量化增材制造應(yīng)用的粉末全生命周期性能提升及成本降低策略,為提升金屬增材制造產(chǎn)品競爭力提供新思路、新方法。
該論文以上海交通大學(xué)為第一完成單位,上海交通大學(xué)博士生任芃源和歐陽昱為共同第一作者,王洪澤副教授為通訊作者,共同作者還包括博士生母杰瑞、羅升,唐梓玨助理研究員,吳一副教授,王浩偉講席教授,倫敦大學(xué)學(xué)院Chu Lun Alex Leung教授,里斯本新大學(xué)J.P. Oliveira教授,多倫多大學(xué)Yu Zou教授。
當(dāng)前,大量有關(guān)金屬增材制造的研究集中在打印工藝參數(shù),掃描策略等領(lǐng)域,而金屬粉末作為增材制造的關(guān)鍵原料,在粉末能量沉積(DED)和粉末床熔融(PBF)等以金屬粉末為基礎(chǔ)的增材制造工藝中尤為重要。然而,目前尚缺乏對增材制造用粉末全生命周期研究進展的總結(jié)。該綜述對增材制造粉末的制備方法、改性以及再利用進行了詳盡的總結(jié),批判性地討論了典型粉末制備技術(shù)的研究現(xiàn)狀,并對粉末特征表征方法、粉末特征對增材制造性能的影響進行了歸納,對比了現(xiàn)有的粉末改性方法及效果,探討了增材制造中粉末的再利用,包括再利用策略、效果以及可再利用性的評估,如圖1、圖2所示。
圖1 增材制造金屬粉末全生命周期及關(guān)鍵要素
圖2 金屬粉末在增材制造中的生命周期總體架構(gòu)
通過該綜述的研究工作,團隊總結(jié)了未來增材制造粉末相關(guān)方向可能的發(fā)展趨勢。在粉末制備方面,金屬粉末制備技術(shù)將朝著多元化發(fā)展,如多級霧化,混合霧化等,以克服傳統(tǒng)單一方法的局限性,提高粉末質(zhì)量;結(jié)合計算流體動力學(xué)模擬的應(yīng)用,新型制粉設(shè)備也將更精確地控制粉末形態(tài),提升制粉效率。在粉末性質(zhì)方面,運用原位觀測手段(如X
聲明:
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