英国皇家工程院院士李琳南科大讲堂解读最新激光3D打印技术
2019年09月29日 综合新闻 浏览量 :

2019年9月25日,英国皇家工程院院士,英国曼彻斯特大学终身正教授,激光加工研究中心主任李琳做客第235期南科大讲堂,为我校师生带来了题为“激光3D打印多种材料和功能梯度组件”的精彩讲座。讲座由我校工学院院长徐政和主持。

李琳作讲座

李琳作为曼彻斯特大学激光加工中心的创始人,已经发表390余篇SCI论文,有关激光先进制造专利60项。2013年被授予皇家工程院颁发的弗兰克·维特爵士勋章-Sir Frank Whittle Medal(英国工程最高成就奖之一),并在2014年获得英国皇家协会沃尔夫森优秀科研奖(Wolfson Research Merit Award),及英国机械工程协会Charies Main奖。

讲座现场

在讲座中,李琳讲述了用多种材料进行增材制造的重要性与面临的挑战,同时重点介绍了他的团队在多材料增材制造方面所取得的研究成果。

讲座指出,在通常的SLM这种铺粉式的增材制造工艺,在多材料梯度构件打印上具有很大的局限性。主要体现在多种材料的喂送、材料之间相互污染、材料的回收和再利用、不同材料之间的过渡界面、针对多材料打印的打印路径规划软件、不同材料的打印工艺参数调控六个方面。针对这几个主要问题,李琳团队提出并设计了一种新型的SLM机器。其主要思路为在打印过程中通过微喷嘴吸收指定位置的粉材并将其他种类的粉材铺设在该位置。同时,为了方便对不同材料设计相应的工艺参数,他们团队设计了新的路径规划软件。多材料增材制造更为关键的问题还在材料上。不同材料之间物化性能相差极大,当多种材料混合在一起后,在SLM这种极端制造条件下,如何控制过渡界面的性能,这是一个非常复杂的冶金问题。

李琳团队对界面的处理思路是使用模糊梯度过渡的方法来构建界面层,降低材料过渡之间的敏感性。但这种工艺还存在一些瓶颈问题。如何突破这些困难还需要更多的科学家共同努力。

最后,李琳通过一个简短的视频为大家展示了课题组设计的多种材料激光3D打印机的工作原理。他指出,运用课题组设计的激光3D打印机可实现多种材料同时打印,且材料间的交界面可以实现按比例平滑过渡,同时交界区域材料性能良好。他认为,该成果能缓解当前多种材料增材制造领域所面临的难题,将有较为广阔的应用前景。

讲座最后,现场师生踊跃提问,李琳院士一一耐心解答。

 

                               素材提供:工学院文字:学生新闻社 李祎博

摄影:学生新闻社杨宇轩 邝晓雨

编辑:程雯璟

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