不同類型的金屬有不同的質量，因此將它們結合起來可以使物品的性能超過任何一種金屬制成的物品。一種新的技術現(xiàn)在允許3D打印機進行這種混合，比以往任何時候都更快、更容易。目前，用多種金屬3D打印物體的最常見方法之一是采用一種被稱為線弧增材制造的技術。

簡而言之，這涉及到利用一個焊接頭來產(chǎn)生一個電弧，使金屬線熔化。熔化的金屬以連續(xù)的層數(shù)沉積，逐步建立起所需的物品。每次在一個打印作業(yè)中需要不同的金屬時，這個過程就必須暫停，以便將一種金屬制成的金屬線換成另一種金屬制成的。

為了簡化這一過程，由Amit Bandyopadhyay教授領導的華盛頓州立大學團隊開發(fā)了一項新技術，該技術結合了兩個市售的焊接頭，每個焊接頭都裝載了不同金屬的焊絲。

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一個焊頭最初將一種金屬以圓形模式沉積，形成一個環(huán)。然后，另一個焊頭沖進去，將另一種金屬沉積在該環(huán)內，使該結構具有堅實的核心。當這兩種金屬繼續(xù)冷卻時，外環(huán)的收縮速度比內芯快。這在兩種金屬的界面上產(chǎn)生壓力，將它們結合在一起。這個過程反復進行，一層又一層，最終形成一個單一的"雙金屬"柱。

到目前為止，科學家們已經(jīng)創(chuàng)造了雙金屬結構--例如在一個較溫和的鋼外殼中包含一個不銹鋼核心的柱子--其強度比單獨由任何一種金屬制成的同等結構強33%至42%。

人們希望這項技術最終能夠用于制造產(chǎn)品，如抗扭軸、帶有冷卻核心的航天器部件，周圍有耐熱外殼，甚至是帶有治療性磁芯的人工髖關節(jié)植入物，并包裹在耐用的鈦中，這些物品不一定要采取圓柱外形。

Bandyopadhyay告訴我們："我們在這項工作中展示的例子是徑向結構，即兩種材料在徑向放置。但是，我們應該能夠做出任何可以3D打印的設計。"

關于這項研究的論文最近發(fā)表在《自然·通訊》雜志上。