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東莞理工學院攜手散裂中子源完成原位打印試驗
2026-01-16 17:13:25來源： 中國新聞網(wǎng)


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(記者 許青青)東莞理工學院16日消息，該校3D打印與智能制造研究中心金屬增材制造團隊(張麗娟教授團隊)近日在中國散裂中子源工程材料中子衍射譜儀上，成功開展電弧熔絲增材制造原位打印試驗，破解了傳統(tǒng)監(jiān)測技術無法在3D打印過程中實時捕捉材料內部動態(tài)變化的行業(yè)難題。

該試驗成果對大尺寸、高性能復雜構件的精準制造，解決核心技術瓶頸問題提供全新解決方案，并為增材制造超常凝固機理研究提供有力的實驗驗證。

據(jù)了解，本次試驗為廣東省重大應用基礎研究項目“高性能金屬增材制造材料與工藝的應用基礎研究”的課題三“超常凝固及固態(tài)相變行為與顯微組織形成機理研究”的核心內容，是內地首次將電弧熔絲增材制造技術與中子散射表征平臺結合的試驗。

張麗娟教授團隊。東莞理工學院供圖

電弧熔絲增材制造技術因高效率、低成本、適用于大尺寸復雜構件制造等優(yōu)勢，在高端裝備領域具有廣闊應用前景。而在逐點逐層的增材制造過程中，材料經(jīng)歷快速加熱和冷卻，多次反復熱循環(huán)，其微觀組織和應力狀態(tài)會發(fā)生很多變化。但在常規(guī)檢測和表征實驗中，只能看到變化的最終結果，無法了解具體變化過程，制約了工藝優(yōu)化與性能提升。

張麗娟教授帶領團隊攻克了原位打印與中子探測協(xié)同、極端環(huán)境下工藝穩(wěn)定控制等多項設備和技術難題，并借助散裂中子源強大的穿透能力和高分辨率探測優(yōu)勢，創(chuàng)新性地實現(xiàn)了電弧熔絲增材制造過程中材料微觀結構演化的實時、動態(tài)觀測，打破了傳統(tǒng)增材制造研究中“打印后檢測”的局限，為精準揭示工藝-結構-性能關聯(lián)機制提供了直接的實驗依據(jù)。

試驗成果將為大尺寸、高性能復雜構件的精準制造提供核心技術支撐，同時為我國增材制造技術從“經(jīng)驗優(yōu)化”向“科學設計”轉型奠定重要基礎。張麗娟教授團隊表示，將繼續(xù)深化與散裂中子源工程材料譜儀的合作，拓展原位表征在多材料增材制造、極端環(huán)境適配等方向的應用，持續(xù)引領增材制造技術創(chuàng)新發(fā)展。(完)

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