Empa探索WAAM修复钢基础设施,疲劳寿命可延长四倍

2026-06-26 EMPA 39 22
技术突破 中性 Empa 技术跟进
Empa探索WAAM修复钢基础设施,疲劳寿命可延长四倍
瑞士联邦材料科学与技术实验室(Empa)研究团队正在探索利用电弧增材制造修复和加固受损钢部件,如桥梁疲劳裂纹。研究表明,经优化的加固几何形状比材料用量更为关键——优化的几何结构能够以阻止或显著减缓裂纹扩展的方式分布应力。团队通过在开裂钢板上打印金属并施加重加载荷验证,经WAAM修复的钢板疲劳寿命最多可延长四倍,其中双层阶梯式加固效果最佳。研究也指出了挑战:若加固几何设计不当,可能在打印金属与原钢材交界处产生新的应力集中点;当前WAAM系统多为工业机器人,难以运输至现场。团队还在探索金属增材制造用于地震载荷下可控变形并恢复形状的结构。该研究为老化基础设施维护提供了新的技术路径,修复方式可精准在结构所需部位沉积材料,节省能耗与成本。
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