2021亞洲3D打印、增材制造展覽會(huì)(TCTAsia)于2021年5月26日-28日在國家會(huì)展中心(上海)7.1館隆重舉辦。展會(huì)上,國內(nèi)知名金屬3D打印粉末材料廠商威拉里隆重發(fā)布了陶瓷增強(qiáng)鋁合金粉末,受到業(yè)內(nèi)強(qiáng)烈關(guān)注。
傳統(tǒng)鋁合金粉末存在激光吸收率低、粘度較大、衛(wèi)星粉多、生產(chǎn)效率低等問題,3D打印工藝的開發(fā)難度很大,且打印件的綜合性能較差,應(yīng)用場景十分有限。
威拉里聯(lián)合上海交大王浩偉教授團(tuán)隊(duì)和安徽相邦三方深度合作,在材料體系開發(fā)和制粉工藝研究等方面進(jìn)行了大量研究,成功開發(fā)出適用于3D打印的高性能陶鋁復(fù)合材料粉末,其打印件*大抗拉強(qiáng)度超過540MPa,*大斷裂伸長率超過15%。
技術(shù)團(tuán)隊(duì)結(jié)合陶鋁復(fù)合材料的自身特點(diǎn),從專用設(shè)備、工藝調(diào)控、材料組分一體化設(shè)計(jì)三方面入手:
①優(yōu)化溫控系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)和霧化系統(tǒng),并設(shè)計(jì)了專用的粉末后處理工藝,大幅減少衛(wèi)星球和空心球比例,將粉末霍爾流速縮短到75s/50g以內(nèi),松裝密度提升到1.4g/cm3以上;
②通過全工藝流程控制,大幅提高了粉末成分、粒度及氧含量等關(guān)鍵指標(biāo)的批次穩(wěn)定性;
③引入TiB2納米顆粒的二次熔煉控制技術(shù),配合成分設(shè)計(jì),使TiB2強(qiáng)化相在制備原料、生產(chǎn)粉末和打印成件的過程中,均能維持在相同的狀態(tài),不僅克服了鋁合金激光吸收率低的問題,還可以形成超細(xì)等軸晶結(jié)構(gòu),解決了陶鋁復(fù)合材料工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)難題。
已有的批量化打印案例中,無論是進(jìn)口設(shè)備還是國產(chǎn)設(shè)備,陶鋁粉末的打印性能都非常*,甚至超出稀土強(qiáng)化的高強(qiáng)鋁合金。
在實(shí)際打印過程中,由于強(qiáng)化相TiB2是從基體中原位生長的,與基體之間的界面不存在潤濕性問題,能夠形成強(qiáng)化學(xué)鍵,因此合金組織能夠呈現(xiàn)平均晶粒尺寸<500nm的超細(xì)晶結(jié)構(gòu),大幅強(qiáng)化了合金的綜合力學(xué)性能,并使工件的組織表現(xiàn)出*的各向同性性能。
同時(shí),通過調(diào)整激光功率、掃描速度和方式等打印參數(shù),能夠使工件在兩向上均產(chǎn)生細(xì)小均勻的等軸晶,將兩向力學(xué)性能差縮小到5%以內(nèi),以滿足大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的成型要求。
除了發(fā)布新品,威拉里攜模具鋼、高溫合金、鋁合金、鈦合金、定制合金等核心產(chǎn)品及3D打印解決方案亮相展會(huì)。
據(jù)了解,威拉里生產(chǎn)的模具鋼粉末國內(nèi)客戶覆蓋率超70%,其中18Ni300、Vms-131、12Cr9Ni等粉末材料因具有優(yōu)良的鋪粉性能、較高的松裝密度以及較低的氧含量受到模具市場廣泛好評。
部分金屬3D打印件欣賞
從2018年起,威拉里參加國標(biāo)/行標(biāo)共18項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的起草和制定。其中兩項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)下發(fā)。三項(xiàng)國標(biāo)正在報(bào)批階段。威拉里作為主起草單位的國家標(biāo)準(zhǔn)《增材制造用高熵合金粉》已順利通過*次討論會(huì),進(jìn)入征求意見階段。還有四項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入國家審定階段。
“起草和參與標(biāo)準(zhǔn)制定不僅僅是企業(yè)實(shí)力的提現(xiàn),更是行業(yè)和社會(huì)擔(dān)當(dāng),威拉里有這個(gè)義務(wù)和責(zé)任來為行業(yè)做出自己的貢獻(xiàn),這也是一個(gè)具有純正紅色基因的國企應(yīng)有的擔(dān)當(dāng)”蔣保林表示。