華盛頓州立大學的工程師從樹木和骨骼的結構複雜性中汲取靈感，發明了一種使用兩台焊接機在同一圓形層中3D列印兩種鋼材的方法。事實證明，由此產生的雙金屬材料比任何一種單獨的金屬都堅固33%至42%，部分原因是金屬一起冷卻時在它們之間產生的壓力。
這種新方法使用了普通的、相對便宜的工具，因此製造商和修理廠可以在短期內使用它。發表在《自然通訊》雜誌上的這項研究的高級作者Amit Bandyopadhyay說，隨著進一步的研究，它可能被用於製造高性能的醫療植入物，甚至太空旅行的零件。
華盛頓州立大學機械與材料工程學院教授Bandyopadhyay說：「它有著非常廣泛的應用，因為任何正在進行焊接的地方現在都可以擴展他們的設計概念，或者找到幾乎同時將非常硬的材料和軟的材料結合在一起的應用」。
目前，在焊接裝置中使用多種金屬進行3D列印需要停止和更換金屬線。新方法消除了這種暫停，並在金屬仍然很熱時將兩種或多種金屬放在同一層中。
逐層強化3D列印金屬零件的能力可以很快為汽車製造商提供新的選擇，使其能夠快速創建堅固的定製鋼零件。例如，可以開發雙金屬抗扭矩車軸，或具有成本效益的高性能制動轉子。
未來，研究人員看到了醫療製造工藝的潛力，該工藝在外部列印出耐用的鈦，並在內部列印出具有癒合性能的磁性鋼等材料。同樣，空間中的結構可以在內部材料周圍具有耐高溫材料，該材料具有冷卻性能，以幫助結構保持一致的溫度。
這項研究帶過來6月22日發表在《自然通訊》雜誌上。
DOI：10.1038/s41467-023-39230-w