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国内首创！东莞理工团队实现金属3D打印原位观测重大突破

2026-01-26 11:31:49 来源：科技日报

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简介：1月16日，东莞理工学院科研团队在重大科技基础设施中国散裂中子源上取得创新性成果。该团队历时4天持续攻关，在工程材料中子衍射谱仪上成功实施国内首个电弧熔丝增材制造原位打印试验，并获得突破性进展，标志着我国在金属3D打印原位观测与机理研究领域迈出关键一步。

1月16日，东莞理工学院科研团队在重大科技基础设施中国散裂中子源上取得创新性成果。该团队历时4天持续攻关，在工程材料中子衍射谱仪上成功实施国内首个电弧熔丝增材制造原位打印试验，并获得突破性进展，标志着我国在金属3D打印原位观测与机理研究领域迈出关键一步。

这项开创性研究首次实现了金属3D打印全过程的实时动态观测，填补了我国在该领域的技术空白。通过中子衍射技术的独特优势，科研人员得以在原子尺度上捕捉打印过程中的材料微观结构演变规律，为揭示金属增材制造的深层机理提供了全新研究手段。

电弧熔丝增材制造技术因高效率、低成本、适用于大尺寸复杂构件制造等优势，在高端装备领域具有广阔应用前景。然而，在逐点逐层的增材制造过程中，材料经历快速加热和冷却，多次反复热循环，其微观组织和应力状态会发生很多变化。常规检测和表征实验中，只能看到变化的最终结果，无法了解具体变化过程，制约了工艺优化与性能提升。

据了解，在试验中，东莞理工学院张丽娟教授团队借助散裂中子源强大的穿透能力和高分辨率探测优势，创新性地实现了电弧熔丝增材制造过程中材料微观结构演化的实时、动态观测。这种“制造-表征”一体化的研究模式，打破了传统增材制造研究中“打印后检测”的局限，为精准揭示工艺-结构-性能关联机制提供了直接的实验依据。

该试验成果将为大尺寸、高性能复杂构件的精准制造提供核心技术支撑。

专家指出，此项突破不仅开创了金属3D打印过程原位研究的新范式，更为优化工艺参数、提升打印件性能提供了重要科学依据。该成果的取得，标志着我国在高端装备制造基础研究领域迈出关键步伐，对推动航空航天、国防军工等领域的精密制造技术发展具有重要意义。