Metaalmatrix nanocomposieten (MMNC's) worden steeds vaker gebruikt in industrieën zoals de automobielindustrie, ruimtevaart en militair vanwege hun uitstekende combinatie van hoge sterkte, thermische stabiliteit, ductiliteit en isotropie. Echter, ondanks de superieure eigenschappen en groeiende interesse van MMNC's, de complexe verwerking en onvoldoende economische efficiëntie hebben de toepassingen van MMNC's beperkt. Een hoog energieverbruik is nog steeds essentieel om de wapening te verspreiden om microstructurele homogeniteit en geavanceerde mechanische eigenschappen in deze materialen te bereiken.

Selectief lasersmelten (SLM), ook bekend als laserpoederbedfusie (L-PBF), is een additieve fabricagetechnologie (AM) die wordt toegepast op metalen en keramiek, en heeft veelbelovend potentieel getoond voor de fabricage van unieke structuren en eigenschappen zoals MMNC's. Met behulp van krachtige laser, SLM maakt een snelle productie van driedimensionale (3-D) onderdelen met gecompliceerde vormen direct uit poedermaterialen mogelijk zonder het tijdrovende ontwerpproces van de matrijs. Dit reduceert de productiekosten en doorlooptijd en levert op maat gemaakte MMNC-onderdelen voor de automobielindustrie, ruimtevaart, elektronica en biomedische industrie.

Echter, vanwege het gebrek aan uitgebreid begrip van de defecten die uniek zijn voor SLM, evenals de fabricage en prestaties van nanocomposieten met SLM, onderzoekers van de Singapore University of Technology and Design (SUTD) en hun onderzoeksmedewerkers wilden een grondig begrip krijgen van de wetenschappelijke en technologische kennis. Ze beoordeelden state-of-the-art onderzoek vanuit het perspectief van materialen en SLM-verwerkingsparameters. Hun paper werd gepubliceerd in Vooruitgang in materiaalkunde , een tijdschrift dat gezaghebbende recensies publiceert van recente ontwikkelingen in de materiaalwetenschap.

Er werd ook een diepgaande evaluatie uitgevoerd van de fabricageoverwegingen met betrekking tot nanocomposieten, inclusief de materialen en SLM-verwerkingsparameters, nadruk op fysieke eigenschappen en bereiding van poeders (zie afbeelding). Daarna, mechanische eigenschappen van MMNC's en de bijbehorende verbeteringsmechanismen werden aangepakt om een ​​dieper begrip van MMNC's te verschaffen.

"MMNC's zijn altijd een enorme interesse geweest voor materiaalwetenschappers. Met de vooruitgang in geavanceerde productie, met name additieve fabricage, er is nu een groter potentieel in het bereiken van hoogwaardige MMNC's. In onze recensie, laserpoederbedfusie wordt gekozen als het proces in focus, omdat het zijn capaciteiten heeft bewezen bij het vervaardigen van functionele onderdelen van metalen en keramiek, " verklaarde hoofdonderzoeker en co-auteur professor Chua Chee Kai van SUTD.

Het reviewdocument ging ook in op de defecten die uniek zijn voor SLM-technologie die verband houden met nanodeeltjes. De toepassingen van MMNC's, met name die vervaardigd met SLM-verwerking, werden ook vermeld en vergeleken.

"Een van de belangrijkste uitdagingen in AM is het gebrek aan 'afdrukbare' materialen. We zijn van mening dat deze uitgebreide beoordeling een tijdig overzicht en begrip van SLM voor MMNC's biedt door te focussen op de verdiensten zonder de beperkingen te negeren. Dit zal hopelijk meer onderzoekers aanmoedigen om verken dit zeer interessante gebied, " zei co-auteur Dr. Sing Swee Leong van de Nanyang Technological University.