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研究人员麻省理工学院的（麻省理工学院）已经开发了一种热处理，该热处理允许3D印刷金属承受长时间暴露于极端温度。
麻省理工学院工程师的金属3D打印工作流程涉及引入额外的热处理步骤，该步骤将材料的细晶粒变成更大，更耐热的“柱状”。实际上，人们认为该技术可用于开发更多的燃料和节能3D印刷叶片，以及用于发电的燃气轮机或喷气发动机的叶片。
“在不久的将来，我们设想燃气轮机制造商将在大规模添加剂制造厂将其刀片和叶片印刷，然后使用我们的热处理进行后处理。”雷电竞充值麻省理工学院。“ 3D打印将使新的冷却架构能够提高涡轮机的热效率，从而产生相同数量的功率，同时燃烧更少的燃料并最终排放较少的二氧化碳。”
麻省理工学院的热处理替代品
目前，许多燃气轮机叶片都是通过常规铸造制造的，该过程将熔融金属倒入复杂的模具中，然后凝固成所需的形状。由于这些部件的设计目的是在热气中以高速旋转，同时努力在发电厂发电或发动机上施加电力，因此需要从周围最防毒的合金中产生它们。
那些试图推进涡轮刀片技术的人越来越多地试图通过3D打印来制造它们，以实现复杂，节能的叶片几何形状。然而，在持续暴露于机械应力或高温下，金属变形或“蠕变”仍然是采用这种方法的障碍。
考虑到添加剂制造涡轮叶片会导致它们雷电竞充值以数十万至数百微米的尺寸的顺序呈现细晶粒，因此它们也尤其容易受到这种变形的影响。根据科德罗（Cordero）的说法，蠕变可以有效地缩短其安装燃气轮机的使用寿命和燃油效率，并且它们的失败有可能触发“昂贵，不受欢迎的结果”。
为了解决这些问题，Cordero和他的麻省理工学院团队通过添加额外的热处理步骤来发现一种改善3D印刷合金结构的方法。这种“定向结晶”过程有效地将材料的晶粒变成了更坚固的微结构，通过将它们组织成与最大应力轴对齐的更均匀的柱，从而最大程度地减少了蠕变电位。
最初，研究人员测试了他们对基于镍的超级合金的方法，其中通常用于铸造涡轮刀片。通过一系列测试，工程师发现，在1,235°C下以每秒2.5mm的速度将杆状合金从水中拉出，并通过感应线圈，产生了增强零件所需的理想结构变化。
Having proven their concept, Cordero and his colleagues now plan to experiment with using it to produce structures that more closely resemble turbine blades, with the ultimate goal of developing complex builds with industrial applications.
Cordero补充说：“新的刀片和叶片几何形状将使更节能的陆基燃气轮机以及最终的AeroEngines能够实现。”“从基线的角度来看，这可能会导致二氧化碳排放量降低，仅通过提高这些设备的效率。”
3D printing in turbine blade repair
不仅开发生产的新方法，而且修复涡轮刀片仍然是能源和航空航天部门的重点，许多人将3D打印作为实现这一目标的潜在工具。就在去年，Optomec被授予$ 500,000为了开发一组优化的3D打印参数，以修复在美国空军的战斗机。
作为一个的一部分美国能源部项目，GE研究以前还表示其目的是改善方式3D打印的风力涡轮刀片are manufactured. Working withGE可再生能源，，，，LM风力发电， 这橡树岭国家实验室和国家可再生能源实验室该公司一直在努力提高陆上和海上风能的竞争力。
同样地，西门子的能量已经开发了自己的工作流程3D打印新功能在燃气轮机叶片上。这个全自动的过程链利用了称为“ Hybridtech”的专门开发的激光粉末床融合工艺，以升级现有零件，具有复杂的冷却通道，以减轻任何裂缝和缺陷的风险。
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特色图片显示了麻省理工学院团队的热处理实验之一。通过麻省理工学院的照片。
