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論文第一作者、皇家墨爾本理工大學(xué)的Ryan Brooke稱，測(cè)試表明他們開(kāi)發(fā)的合金在強(qiáng)度和性能上都優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)3D打印鈦合金（Ti-6Al-4V），“3D打印鈦合金領(lǐng)域的創(chuàng)新時(shí)機(jī)已到”。

“3D打印可以實(shí)現(xiàn)速度更快、浪費(fèi)更少、定制化程度更高的生產(chǎn)，人們卻還在依賴Ti-6Al-4V這樣的傳統(tǒng)合金。這無(wú)法充分發(fā)揮3D打印的潛力，就像造了一架飛機(jī)卻讓它在地上跑一樣。”Brooke說(shuō)，“新型鈦合金等合金將使我們真正突破3D打印的潛力邊界，而該研究所描述的新合金設(shè)計(jì)框架正是在這個(gè)方向邁出的重要一步。”

研究團(tuán)隊(duì)概述了一種省時(shí)省錢(qián)的合金元素選擇方法，能夠充分利用新興的3D打印技術(shù)。這項(xiàng)工作為預(yù)測(cè)增材制造中金屬合金的打印晶粒結(jié)構(gòu)提供了更清晰的框架，并取得了顯著成果，讓該團(tuán)隊(duì)的鈦合金生產(chǎn)成本比標(biāo)準(zhǔn)鈦合金低了29%。

這一設(shè)計(jì)框架也使金屬的打印更為均勻，避免了在某些3D打印合金中出現(xiàn)機(jī)械性能不均的柱狀微觀結(jié)構(gòu)。

“通過(guò)開(kāi)發(fā)一種更劃算且能夠避免這種柱狀微觀結(jié)構(gòu)的配方，我們解決了阻礙3D打印廣泛應(yīng)用的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。”Brooke說(shuō)。

研究團(tuán)隊(duì)近期完成了市場(chǎng)驗(yàn)證，與航空航天、汽車和醫(yī)療技術(shù)行業(yè)的代表討論了他們的需求。論文通訊作者、皇家墨爾本理工大學(xué)的Mark Easton表示，團(tuán)隊(duì)正致力于建立新的合作，以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)這項(xiàng)技術(shù)。

“我們對(duì)這種新合金的前景感到非常興奮，但它的成功需要整個(gè)供應(yīng)鏈的協(xié)作。因此，我們正尋找合作伙伴，為下一階段的開(kāi)發(fā)與推廣提供指導(dǎo)。”Easton說(shuō)。（王體瑤）

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-025-60162-0