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性能优良的铝合金材料,如何突破3D打印瓶颈?

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性能优良的铝合金材料,如何突破3D打印瓶颈?

作者:
发布时间:
2019/09/19
【摘要】:
随着金属3D打印在我国先进制造业中占据越来越大的比重,处于产业链上游的金属粉末材料,其基础和源头作用的重要性也越来越凸显。在众多金属粉末材料中,铝合金粉末似乎是一个特别的存在。  
  随着金属3D打印在我国先进制造业中占据越来越大的比重,处于产业链上游的金属粉末材料,其基础和源头作用的重要性也越来越凸显。在众多金属粉末材料中,铝合金粉末似乎是一个特别的存在。
  首先,铝合金粉末具有一定的危险性。它可燃、易氧化、吸潮,这给铝合金粉末的生产、存储和运输都带来了巨大的麻烦。其次,在和激光的相互作用中,铝合金具有很高的激光反射率(约91%),这就要求必须具备足够高的能量才能将其熔化,因此金属3D打印设备要打铝一般需要较高的功率。
 
 
北京宝航新材料铝合金制件
  再次,铝合金粉偏粘、流动性差,这给金属机铺粉带来很大的问题。而无法铺粉,几乎很难进行打印。另外,铝合金极易氧化,且其氧化膜非常致密,这会增加激光熔融的难度,生成的氧化膜也会阻碍熔覆层与基体的结合。所以很长一段时间,铝合金3D打印几乎是金属3D打印服务商不愿意承接的活。
  但是,铝合金又以它轻质、高强、高导热、耐腐蚀、导电等诸多优良特性在航空航天、军工、车辆、船舶、电子、工业制造以及民用等诸多领域应用广泛。在日常生活中,铝也是我们最常见的金属材料之一。
 
 
北京宝航新材料铝合金制件
  但可惜的是,铝合金3D打印在各领域应用的推进进度却非常缓慢。这主要可归结为以下三个方面的原因:
  第一,铝合金成本很低,而金属3D打印本身又是一种昂贵的技术,所以3D打印加工的铝合金没有价格优势。
  第二,可打印的铝合金材料非常有限,目市面上使用的铝合金3D打印材料主要为AlSi10Mg、AlSi7Mg,一些高强铝合金3D打印材料虽然得到开发,但仍掌握在少数企业手中,还未得到广泛使用。而针对特定应用开发的铝合金3D打印材料,如导热用铝合金、导电用铝合金等几乎未得到开发。
  第三,金属3D打印技术虽然近几年发展迅猛,但在实际应用中,大部分企业并没有真正发掘金属3D打印的优势和核心竞争力。目前我国的金属3D打印仍处于初级阶段,企业仅是将3D打印技术作为原型开发和小批量试产的一种手段。金属3D打印并未融入到产品开发过程中,大部分制造业企业也并未享受到金属3D打印所带来的技术升级换代、产品升级换代及性能提升的真正好处。这当然有赖行业上下游的共同努力。
  在这种行业形势下,北京宝航新材料有限公司坚定地看好金属3D打印技术的前景,自2016年就开始进入金属3D打印市场,进行铝合金3D打印材料的研发和生产。北京宝航新材料有限公司自2014年起一直从事军工用气雾化球形铝合金粉体材料的研发和生产,积累了多年的铝合金气雾化制粉经验,现有3条超音速真空感应熔化气雾化制粉产线,具备年产100吨铝合金3D打印粉和200吨球形铝合金粉的产能。文章来源:北京宝航新材料