2017年11月1日， 美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）近日又在金屬3D列印方面取得了新的突破—通過與佐治亞理工大學、美國俄勒岡州立大學和艾姆斯國家實驗室合作 ， 他們成功3D列印了“海洋級”不銹鋼316L（含碳量低， 耐腐蝕， 延展性高， 廣泛用於製造石油 管道、發動機零件等）。 通過測試他們發現， 在某些條件下， 3D列印的316L產品強度比用傳統工藝製成的產品高3倍， 並且延展性更好。
“我們現在可以在實驗室中列印316L， 而它的性能的確比用傳統方法製造的要好。 ”團隊表示， “這無疑是一個巨大的突破， 既提高了3D列印的吸引力， 又縮短了它與傳統工藝間的差距。 ”
研究團隊認為， 他們的這項成果最可能引起航空航太、汽車和油氣行業的興趣， 因為這些領域採用的設備經常需要應對極端惡劣的天氣， 而3D列印316L具有的更高強度和延展性正好可以滿足這樣的要求。
當然， 要讓3D列印的316L產品達到品質要求並通過嚴格的測試絕非易事。
所幸， 研究人員最終採用一種密度優化工藝， 通過電腦建模改善了不銹鋼的底層微觀結構， 很好地解決了這個問題。 他們用兩種不同的鐳射3D印表機生產出了316L的薄板， 然後對它們進行了機械測試。 值得一提的是， 鐳射熔融令列印件產生了一種分層的類細胞結構。 而團隊發現， 通過調整這些結構， 他們可以控制列印件的物理特性。 這就是3D列印的316L產品性能優於傳統工藝製造的316L的根本原因。
LLNL的這項研究成果十分有意義， 不僅會改變大企業製造不銹鋼部件的方式， 而且可以説明科學家進行更深入的研究， 比如理解3D列印金屬件的性能與其結構之間的關係。 同時， 研究採用的方法還可以被應用於其它非不銹鋼的可3D列印金屬材料， 創造出更多的可能性。
目前， 團隊已經將研究的論文發表到了《NatureMaterials》雜誌上。