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蓋世汽車訊 據估計，80%以上的工程問題是由材料疲勞引起的。在所有機械系統（例如飛機、汽車和能源生產系統）中，材料疲勞是輕量化結構的關鍵參數。據外媒報道，香港城市大學（CityU）與上海交通大學的聯合研究團隊利用先進的3D打印技術制造出具有前所未有的抗疲勞性能的鋁合金。這種新抗疲勞策略還可應用于其他3D打印合金，有助于各行業開發具有更高負載效率的輕量化組件。

（圖片來源：香港城市大學）

香港城市大學工程學院院長呂堅教授表示：“就所有動態機械系統（例如飛機、汽車和核電站系統）的壽命和可靠性而言，疲勞失效已成為最重要的問題之一。”

傳統金屬的疲勞強度通常低于其拉伸強度的一半。呂教授表示：“疲勞強度低主要由材料中的多尺度缺陷而引起，這些缺陷在循環載荷作用下不斷生長和演變，形成宏觀裂紋并最終擴展成更大的裂紋，從而破壞整個材料結構。這種現象也發生在增材制造（也稱為3D打印）合金中，從而限制3D打印材料的進一步應用。”

為了解決3D打印合金及所有金屬材料中常見的抗疲勞性低的問題，該聯合研究團隊通過目前廣泛使用的金屬增材制造技術——激光粉末床熔融（LPBF），成功使用TiB 2納米顆粒改性AlSi10Mg粉末制造出新型鋁合金。這種3D打印納米TiB 2改性AlSi10Mg（NTD-Al合金）的抗疲勞性能是其他3D打印鋁合金的兩倍以上，并超過高強度鍛造鋁合金。