伦敦大学学院（UCL）与伦敦布鲁内尔大学的研究人员共同研发了一种专门用于定向能量沉积（DED）增材制造的定制铝合金。这项研究旨在解决现有材料在DED打印中易产生缺陷的问题，为高性能部件制造提供新方案。

研究发表在《国际极端制造杂志》上，指出当前用于3D打印的铝合金多基于传统铸造设计，在DED增材制造的快速热循环下常出现微观裂纹。研究作者包括UCL的Peter D. Lee教授、Chu Lun Alex Leung教授和Da Guo博士，他们表示：“当前3D打印的发展主要集中在打印过程；高质量的打印部件应从材料入手。”

团队配制了一种由铝、镍、铈、锰和铁组成的“过共晶”合金，其凝固时晶粒尺寸小于5微米，包含低于200纳米的超细共晶晶格结构。由于凝固范围仅为2.8°C，该合金能快速从液态转为固态，有效减少收缩引起的开裂。

在相同打印条件下，新材料与广泛使用的AlSi10Mg合金相比，制成的部件屈服强度提高了70%，极限抗拉强度提升了50%。残余应力测量值低于32兆帕斯卡，相对于材料整体强度可忽略不计。

团队还采用“多模态”观察方法，结合同步辐射X射线和红外成像，在制造过程中实时监测温度、晶体相发展和应力积累。这项定制铝合金的开发为DED增材制造提供了更可靠的解决方案，有望推动相关应用领域的进步。