“净增材制造”(Net-AM)工艺,更准确地说是净增材制造制备(Net-AM preparation, NAMP)工艺,是中国科学院金属研究所团队研发的一种新型3D打印(增材制造)后处理技术。
这项技术的核心目标是解决传统3D打印金属零件普遍存在的“硬伤”——疲劳性能差的问题,即零件在反复受力后容易产生裂纹甚至断裂。
NAMP工艺通过精确调控材料的内部结构和缺陷,能够同时消除导致疲劳失效的两大“元凶”:
1、微孔缺陷:3D打印过程中容易产生的微小孔洞,是疲劳裂纹的常见起源。
2、粗大组织:打印过程中形成的不均匀、粗大的晶体结构,也会显著降低材料的抗疲劳能力。
通过这种工艺,可以获得一种近乎无孔洞、组织精细均匀的“Net-AM组织”
应用NAMP工艺处理最常用的钛合金(Ti-6Al-4V)后,其性能取得了颠覆性的提升:
1、“全能”抗疲劳:该工艺制备的钛合金在全应力比条件下(即无论是拉伸-拉伸、拉伸-压缩还是其他复杂的受力情况)都表现出前所未有的高抗疲劳能力。这解决了传统钛合金组织“偏科”的问题,即只在特定受力模式下表现良好。
2、刷新世界纪录:实验数据表明,这种“全能”抗疲劳钛合金的比疲劳强度(疲劳强度除以密度,是衡量轻质材料性能的关键指标)全面优于所有已知的金属材料,刷新了世界纪录。