用于生产几乎任何类型的三维物体，涉及医疗保健，航空航天以及工程等行业，3D打印材料在过去十年中已经逐渐成熟。近日，发表在“Materials Today”杂志上的一项研究又展示了一种新的3D打印方法，用金属玻璃制成的金属丝打印金属实体。

　　耶鲁大学机械工程与材料科学教授，美国马萨诸塞州Desktop metal公司的Jan Schroers及其同事指出，热塑性塑料的3D打印已经非常先进，但3D打印金属仍然充满挑战。原因在于金属通常不易于挤成丝。

　　“我们已经在这项工作中从理论上进行了证明，我们可以使用一系列大块金属玻璃，并致力于使该工艺更加实用和商业化，使金属的3D打印像3D打印热塑性塑料一样简单实用。”Schroers教授说道。

　　与传统金属不同，大块金属玻璃（BMG）在其热力学上具有过冷的液体区域并且在加热时能够经历连续软化——这是热塑性塑料中存在的现象，而不是传统金属。因此，Schroers教授及其同事表明，BMG可进行3D打印，在热塑性塑料3D打印的环境条件下可打印出金属玻璃这一高强度金属部件来。

　　对一系列材料和工程应用而言，新工作可以在选择热塑性元件而不是金属元件方面明显妥协，反之亦然。先前已经开发了金属部件的增材制造，其中使用的是粉末床熔合工艺，然而需要利用高度集中的加热源，将粉末金属固化成形为所需结构。这种方法昂贵且复杂，并且需要笨重的支撑结构，而且还要承受高温且不发生扭曲变形。

　　Schroers教授及其同事采用的方法就是利用BMG中独特的金属软化行为简化金属部件的增材制造。与这种塑料相似的是，BMG也具有高强度、高弹性极限、高断裂韧性和强耐腐蚀性。该团队专注于由锆，钛，铜，镍和铍制成的BMG，合金配方为：Zr44Ti11Cu10Ni10Be25。这是一种易于获得的BMG材料。

　　该团队使用直径为1毫米，长度为700毫米的非晶棒。使用460摄氏度的挤出温度和10至1,000牛顿的挤出力以迫使软化的纤维通过0.5mm直径的喷嘴。然后将纤维挤出到400℃的不锈钢网中，在至少一天的时间内不发生结晶，然后进行机器人控制的挤出以产生所需的物体。

　　当被问及使BMG 3-D打印成为广泛应用技术需要面临哪些挑战时，Schroers教授说道：“为了广泛使用BMG 3-D打印，必须提供适用于各种BMG的实用BMG原料。为了在商业上使用熔丝制造，层间粘合必须更加可靠和一致。”