华盛顿州立大学的工程师从树木和骨骼的结构复杂性中汲取灵感，发明了一种使用两台焊接机在同一圆形层中3D打印两种钢材的方法。事实证明，由此产生的双金属材料比任何一种单独的金属都坚固33%至42%，部分原因是金属一起冷却时在它们之间产生的压力。
这种新方法使用了普通的、相对便宜的工具，因此制造商和修理厂可以在短期内使用它。发表在《自然通讯》杂志上的这项研究的高级作者Amit Bandyopadhyay说，随着进一步的研究，它可能被用于制造高性能的医疗植入物，甚至太空旅行的零件。
华盛顿州立大学机械与材料工程学院教授Bandyopadhyay说：“它有着非常广泛的应用，因为任何正在进行焊接的地方现在都可以扩展他们的设计概念，或者找到几乎同时将非常硬的材料和软的材料结合在一起的应用”。
目前，在焊接装置中使用多种金属进行3D打印需要停止和更换金属线。新方法消除了这种暂停，并在金属仍然很热时将两种或多种金属放在同一层中。
逐层强化3D打印金属零件的能力可以很快为汽车制造商提供新的选择，使其能够快速创建坚固的定制钢零件。例如，可以开发双金属抗扭矩车轴，或具有成本效益的高性能制动转子。
未来，研究人员看到了医疗制造工艺的潜力，该工艺在外部打印出耐用的钛，并在内部打印出具有愈合性能的磁性钢等材料。同样，空间中的结构可以在内部材料周围具有耐高温材料，该材料具有冷却性能，以帮助结构保持一致的温度。
这项研究带过来6月22日发表在《自然通讯》杂志上。
DOI：10.1038/s41467-023-39230-w