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3D打印技术参考此前已报到过，弗劳恩霍夫激光技术研究所 (ILT)的研究人员开发了一种方法，可用于对金属材料进行3D打印精确加工，使它们不仅具有局部渗透性或致密性（两种状态之间具有渐变的过渡效果），而且可以在单个生产步骤中重复制造。近日，该技术有了更多应用进展。
新开发的方法基于LPBF 3D打印，此前，该技术的重点一直放在生产尽可能致密且具有韧性的组件上。“但如果我们允许局部存在孔隙，例如通过改变工艺参数，就能实现可控的渗透性，”弗劳恩霍夫ILT LPBF工艺与系统工程组的Andreas Vogelpoth表示。
最终制造出的产品具有局部渗透性（例如对气体或液体），同时仍保持所需的机械完整性。关键在于，借助LPBF技术不同密度的区域可以组合在一个部件内。研究所既能实现不同密度区域之间具有清晰分界，也能实现渐变分界。
3D打印多孔结构细节图
展现了致密区域和透水区域之间可控的渗透性
传统的金属泡沫或织物结构也能实现类似的功能，但通常需要单独生产并集成到组件中。这不仅耗时，还限制了设计自由度，并会因接缝和接头导致组件的物理特性发生变化（如热阻和电阻增加）。弗劳恩霍夫的解决方案将多孔区域直接集成到组件中，无需后处理。即使是具有内部结构的复杂几何形状也可以通过这种方式制造。
弗劳恩霍夫激光技术研究所将渗透性作为一项可设计的特性，正在使3D打印部件实现新功能。当需要以受控方式分配、过滤或引导气体或液体时，这一工艺就显得尤为重要。
展示了致密区域和透水区域之间渗透性的定向控制
其关键应用领域之一是氢能源技术，特别是电解槽领域。电解槽由包含各种功能层的复杂电池堆组成，弗劳恩霍夫ILT研究所目前正在研究这些功能层（包括特定的可渗透区域）是否可以通过3D打印直接制造。该研究所的专家旨在减少单个部件的数量，从而提高效率，同时降低材料消耗和生产成本。
多孔区域可以可靠再现，研究人员已经利用计算机断层扫描和横截面积技术证明了这一点。目前，他们正在进行研究项目的下一步：通过工艺参数精确控制渗透性。
研究人员表示，“我们的计划是让用户告诉我们哪些组件区域需要多大的磁导率，然后我们将提供适当的设计和工艺参数。”弗劳恩霍夫ILT团队也已与其他应用领域的终端用户建立联系，如涡轮机械、工具制造、热交换器、过滤器以及化学品。其广泛的应用潜力凸显了这项研发成果与高科技应用的密切关系。
与其他已在涡轮机械制造领域研究类似工艺的厂商不同，弗劳恩霍夫ILT研究所正在寻求一种开放的跨应用方法。其目标是使该工艺能够应用于新的领域，特别是那些此前无法获得此类复杂制造方法的中小型企业。
注：本文由3D打印技术参考创作，未经联系授权，谢绝转载。
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