得益于澳大利亚的最新研究，3D打印金属（shǔ）零件的质量（liàng）很快就会得到（dào）提高。当地（dì）的科学家已经确定，超声波的应用通过改变它们的微观结构（gòu）来提高3D打印金属的（de）强度。

在博士（shì）学（xué）位候选（xuǎn）人卡梅（méi）洛·托达罗（luó）的带领下（xià），皇家（jiā）墨尔本理工大学（xué）的（de）一个团（tuán）队尝试了一种称为“定（dìng）向能（néng）量沉积”（DED）的现有（yǒu）3D打（dǎ）印（yìn）技术。这种技术涉及到使（shǐ）用激光（guāng）熔化金属粉（fěn）末，使其沉积（jī）在表（biǎo）面上（shàng），一（yī）次沉积（jī）一层。熔融金属随（suí）后固化，形成最终产品（pǐn）。

RMIT的研究人员从两种不同的常用合金（jīn）中打印出了样品物体（tǐ）：Ti－6Al－4V，这是（shì）一种经常（cháng）用于飞机零件和生物机（jī）械（xiè）植入物的钛合（hé）金；Inconel 625，一种（zhǒng）镍基高温（wēn）合（hé）金，常用于（yú）海洋和石油工业。

在（zài）这两种情况（kuàng）下，沉积（jī）表（biǎo）面（miàn）实际上都是超声波发生（shēng）器，能产生（shēng）超声振动。这些振动施加作为将金属（shǔ）凝固，基本（běn）上（shàng）摇动该（gāi）由它的晶粒的微观晶体，以（yǐ）使它们（men）形成（chéng）为（wéi）紧密配置。结果，与没有（yǒu）超声打印的相同样品相（xiàng）比，发现这些对象的抗张强度和屈服应力提（tí）高了12％。

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图片来（lái）源：皇家墨尔本理工（gōng）大学

托达罗说：“3D打印合金的微观结构通常是（shì）由细（xì）长的大晶（jīng）体组成。 由于它们的较低的机械性能和增加的在（zài）印刷（shuā）过程中开裂的（de）趋势，这可能（néng）使它们在工程应用（yòng）中不被接受。但（dàn）是（shì）我们在印刷过程中（zhōng）对超声波（bō）施加（jiā）的（de）合金的微观结构看起（qǐ）来明显不同：合金晶体非常细小并且（qiě）完全等轴，表示它们（men）在整个印刷金属零件的各个方向上均等（děng）地形成。”

另一（yī）方面，通过在打印过（guò）程中打开和关闭（bì）超声焊极，也可（kě）以创（chuàng）建在不同区域具（jù）有不（bú）同微观结构的单个项目。这是一种称（chēng）为“功能（néng）分级”的质量，在考虑重量轻（qīng）或减（jiǎn）少（shǎo）材（cái）料使（shǐ）用（yòng）等因素的对象中很有用。

人（rén）们认为，一（yī）旦（dàn）超声（shēng）增强3D打印技术得到进一（yī）步（bù）发展，它可能会另外用于增（zēng）强其他金属的强度（dù）－这些金（jīn）属（shǔ）可能包括不锈钢以（yǐ）及铝和钴合金。