众所周知在自然界中金属是以化合态存在的也就是形成所谓的化合物。
只有那些极不活泼的金属才会以单质的形式存在比如说金、银、铂、钯……这些贵金属因为其性质稳定不易与其他物质发生反应也被称之为惰性金属。
所以人类在自然界中所能够获得的金属大多数是以化合物形式所存在的矿物需要通过冶炼之后才能获得新的金属单质。
然而单纯的金属单质物理性质单一很多时候不能够满足使用需求。
比如说众所周知的铁实际上单纯的铁单质是很软的只有和碳在一起形成了铁碳合金才会具有坚硬的质地。
而且根据温度的不同铁晶体内的晶格排列形式也不同根据这一物理性质便可以通过对铁碳合金进行不同温度的加工从而获得性能不同的铁碳合金也就是通常意义上我们所俗称的钢。
人类使用合金的历史非常悠久最早可以追溯到六千多年以前的古巴比伦人他们是已知最早开始冶炼青铜也就是铜锡合金的文明。
炎国也同样在很早以前就开始使用合金在三千多年以前的商朝炎国人的祖先就已经在大规模的冶炼和使用青铜了甚至还能通过锻打等加工方式获得锋利的剑。
著名的越王勾践剑甚至在几千年后依旧锋利无比可以轻轻一划就切开十几层的纸张。
所以在人类的生活当中合金可以说是比比皆是。
但想要用3d打印来打印合金这依旧是一件非常难的事情。
首先从理论上来说这确实可以做到因为对合金的定义就是一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混合熔化冷却凝固后得到的具有金属性质的固体产物。
所以用3d打印来打印合金理论上来说只需要按照所需的配比将金属的单质原材料混合在一起然后通过激光进行加工便可以得到所需要的合金。
然而想要做到这一点却并不容易。
首先金属粉末的混合必须做到每一次烧结的原材料在总体配比上要十分的均匀不然金属比例产生误差打印出来的材料性能也会存在问题会破坏打印出来的成品的整体结构。
在灾难之前蓝星就已经有激光3d打印技术出现甚至有人用钛金属打印出了一套钢铁侠盔甲其性能可以抵御步枪射击。
但这都是在封闭的设备内将金属粉末铺满大约只有01mm甚至几微米的一层再用激光在需要打印的区域进行烧结。
如此反复一层一层的烧结之后才能将零件打印出来。
在这一过程中如果有气流扰动是会直接将还未烧结的金属粉末吹走的。
效率慢与气流扰动会带来的干扰暂且不说受限于严苛的条件要求这样打印很难对大型零件进行打印而且也无法打印合金。
如果只是已经加工成合金的粉末颗粒烧结那自然很简单但要想不同单质的金属加工成合金那可没那么容易。
因为这里有一个很重要的因素就是温度。
烧结是以略低于材料融点的温度进行加工使粉末颗粒之间粘结但想要将不同单质的材料加工成合金显然不可能只靠烧结而需要将材料真正融化。
而且更关键的一点是想要获得某些特殊的合金加工的温度甚至还要比材料的融点高很多并且需要将温度维持一定的时间才能使材料性质充分发生变化。
而这些恰恰是现在3d打印技术所难以实现的地方。
但这些对于陈新来讲都不是问题将单质金属粉末颗粒用激光融化使不同的金属单质混合在一起形成合金再让合金冷却烧结成为所需要的零件他所制造出来的3d打印机都可以做到。
并且陈新制造的3d打印机并不像传统的设备那样是通过一个固定的框架和打印头来打印而是看上去类似于一个小型的机器人。
一个小型机器人携带一部分原料然后将原料按照预先设计好的程序融化成合金再打印成型。
在机器人足够多的情况下可以很快就将一个大型零件打印完毕。
这种技术的灵感来源于一些科幻游戏在这些游戏里常常使用所谓的纳米机器人通过3d打印来制造物品陈新所借鉴的正式这一点。
只不过他没有将机器人做的那么小而是做成了小型无人机的样式。
在答应了给工程技术人员制作小型样机之后陈新很快就通过避难所里的工作台和机械臂制作完成了原型机并且还升级了一下。
“这……这实在是太惊人了！”工程技术人员看着这台无人机一样的小型3d打印机器人在自己眼前打印出了一座埃菲尔铁塔的微缩模型忍不住惊叹却又显得有些词穷了。
“这就是我说的3d打印设备的小型样机根据实际使用需求的不同它可以做的更大也可以做的更小眼前这个大小倒是比较通用于各种场合。”陈新一边展示着这台3d打印设备的样机一边做着介绍：“它每次可以携带大约两公斤的原材料可以是已经加工好的合金粉末也可以是金属单质粉末混合物并且可以多台设备联机打印打印出所需要的大型金属构件。”
“有了这个建筑施工可要变得简单多了！”工程技术人员脑子里已经开始畅想几百台这样的3d打印机器人同时开工让建筑物像地里的春笋一样长出来的画面了。
“嗯不光是建筑建造这还可以用于机械制造和金属加工采用3d打印的好处就在于打印精度足够打印出来的金属零件甚至不需要再加工而且无论你需要的造型多么古怪对于3d打印来说都能够实现。”陈新看着工程技术人员激动地样子笑着说道：“对于一些需要高精度零件的领域来说这可是非常有用的。”
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