得益于德克萨斯农工大学(Texas A&M University)的研究人员与空军研究实验室(Air Force Research Laboratory)的科学家们的合作，这种情况可能很快就会改变。他们正在制定3D打印马氏体钢的指导方针，将其打印成各种形状、没有缺陷的坚固物体。
德州农工大学(Texas A&M)材料科学系教授兼系主任Ibrahim Karaman表示，大多数可用于多种用途的强韧耐用钢材都很昂贵。相比之下，马氏体钢相对便宜，每磅成本不到1美元。
以前，这些钢只能用于航空航天、汽车和国防等行业的高强度、轻量化的复杂结构，但据Karaman介绍，新的解决方案使它们更容易用于其他用途。
卡拉曼在一份新闻声明中说:“我们开发了一种框架，可以将这些硬钢3D打印成任何想要的几何形状，最终成品几乎没有任何缺陷。”
消除缺陷
钢是由铁和包括碳在内的其他一些元素制成的。将钢加热到极高的温度，然后迅速冷却它们——在铁晶体中限制碳原子以提供强度——是形成马氏体钢的方法。
在此之前，马氏体钢是为特定的应用而生产的，生产出不同形状和尺寸的特定对象，以适应特定的用途。这种情况应该非常适合增材制造，即使用激光束将熔化的金属粉末层层叠加在一起形成一个物体。
然而，激光显示了在马氏体钢内部形成气孔的趋势，从而在成品中产生缺陷并削弱它们，卡拉曼说。
他在一份新闻声明中说:“气孔是一种微小的孔，它会大幅降低最终3D打印物体的强度，即使用于3D打印的原材料非常坚硬。”
为了找出消除这些潜在缺陷的方法，研究人员在一些建模工具的帮助下，从下往上(在本例中是自上而下)研究了打印过程。
首先，该团队选择了一个现有的数学模型来预测在不同的激光速度和功率设置下，单层马氏体钢粉是如何熔化的。
然后，他们将在一条融化的粉末轨迹上观察到的缺陷类型和数量与模型的预测进行了比较，这给了他们足够的信息来稍微改变现有的打印框架，从而使随后的预测有所改进。
微调的框架
经过一些测试和调整，该团队提出了一种框架，该框架具有良好的准确性，可以预测一套新的未经测试的激光设置是否会导致马氏体钢打印的物体出现缺陷。
德州农工大学的研究生Raiyan Seede也参与了这个项目，天富代理他在一份新闻声明中说:“通过结合实验和建模，我们能够开发一个简单、快速、循序渐进的程序，可以用来确定哪种设置最适合马氏体钢的3D打印。”
据Karaman介绍，该团队开发的打印框架旨在从马氏体钢中创建无缺陷的物体，它也可以应用于其他金属，消除金属物体中气孔的形成是所有类型的金属添加制造工艺的目标。
卡拉曼说:“虽然我们一开始专注于马氏体钢的3D打印，但后来我们创造了一种更通用的打印管道。”
Elizabeth Montalbano是一名自由撰稿人，20多年来一直在撰写有关科技和文化的文章。作为一名职业记者，她曾在凤凰城、旧金山和纽约生活和工作。在业余时间，她喜欢冲浪、旅行、音乐、瑜伽和烹饪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一个村庄。