3D打印渐变材料

梯度材料（也称为功能渐变材料或FGM）的发展是3D打印中令人兴奋且可能具有革命性的缓慢燃烧发展。借助FGM，我们可以以任何体素水平获得不同密度，硬度和材料成分的方式混合材料。电子束熔化，各种定向能量沉积工艺和PolyJet只是可能具有梯度材料功能的一些技术。

我们无法开始想象梯度部分将如何改变事物的制造方式。我们可以在对象上放置压痕区，进行磨损设计，以便可以按设定的间隔更换特定的零件，在某些区域使物件具有导电性或磁性，或者使零件上的磁性不同。

使用CODE程序的 FGM混合器。

Stratasys拥有一个剃须刀，可用于说明这一概念。易碎的零件印制得柔软，其他区域更像垫子，手柄本身既硬又硬，但颈部却具有柔韧性。所有这些不同的质量都在同一台打印机上使用。

想象一下一个装甲的战车，您可以在上面印刷柔软的墙壁和气隙，同时在上面像蛋糕层一样多路复用或混合不同的材料。您可以生成反应装甲或夹芯材料的新配置。一些防弹背心会吸在刀上，因为它们是为了消散子弹的撞击而不会阻止刀片的锋利切割。如果您使用了Dyneema或其他Kevlar并使其可打印以允许渐变结构，则可以在同一生产步骤中对此进行补救。

NFL头盔挑战赛中的许多3D打印研究都基于试图创建可以阻止快速，剧烈撞击和更大而钝的撞击的结构。借助梯度结构，我们不仅可以实现安全钳，而且可以实现许多其他功能，从而实现类似的壮举。图片吸收层或工业用柔性材料。或想象一下您的仪表板，它可能是硬的，刚性的和光滑的，但设计成可以在撞击时弯曲。或考虑隔音或减少振动，已经出现了许多应用。

Aerosint印刷品将铜合金与钢结合在一起。图片由Aerosint提供。

g-DLP打印的复合材料在顺序SMP组件和4D打印中的应用。图片来源：佐治亚理工学院小匡

Irepa Laser使用DED制成的FGM零件示例

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