2020年10月21日,南極熊獲悉,先進材料專家6K公司獲得了美國國防后勤局(DLA)的第二階段小企業(yè)創(chuàng)新研究(SBIR)計劃,將利用廢舊資源生產(chǎn)高性能金屬粉末,形成國內閉環(huán)供應鏈商業(yè)化。
那么這家名為6K的公司究竟是用的什么技術,為什么能夠得到美國政府的支持,南極熊帶你來揭秘。
*新的項目將利用6K專有的微波等離子體平臺UniMelt,來采購和回收鎳超合金廢料,并將其轉化為航空級粉末。然后,這些粉末將用于3D打印金屬部件。
6K的首席執(zhí)行官AaronBent博士說:"作為一家公司,我們很高興獲得這個獎項,但更重要的是,作為一個組織,我們很自豪能夠幫助我們的國家,創(chuàng)造用于增材制造等新興生產(chǎn)方法的鎳基合金。"
6K的UniMelt等離子生產(chǎn)系統(tǒng)
6K的專利UniMelt系統(tǒng)可以將鎳和鈦等廢舊合金進行清洗、制備和球化,使其成為適合3D打印、金屬注射成型和其他粉末冶金生產(chǎn)工藝的高質量金屬粉末。來自國防機械廠、"骨料場"和其他來源的廢金屬可以作為UniMelt系統(tǒng)的原料,目的是為美國軍方提供安全和可追溯的國內重要材料供應,從而減少對國外采購的依賴。
6K擁有世界上*先進的等離子體生產(chǎn)系統(tǒng),6K的專有工藝技術UniMelt?-均勻熔化狀態(tài)工藝是基于高頻微波等離子體,這是一個連續(xù)的流程操作,從開始到結束只有一個步驟,在不到2秒的時間內完成。
6K公司在這方面的努力已經(jīng)獲得了美國國會議員的支持,其中之一就是國會議員GuyReschenthaler。他說:"賓夕法尼亞州西南部的就業(yè)創(chuàng)造者,創(chuàng)新者和勤奮的員工,努力為我們的戰(zhàn)士提供重要資源,我很自豪能夠獲得資金,以減少對外國鈦的依賴,并利用美國人的創(chuàng)造力來保護我們的國家安全。"
美國國防部(DoD)如何受益?
那些能夠通過6K的UniMelt系統(tǒng)重新利用的超級合金,通常用于飛機和火箭發(fā)動機、燃氣輪機、油氣設備和熱交換器中的推進和熱緩解部件。第二階段計劃的一個重要因素是,這些超級合金在美國國內的供應有限,導致對國外供應的依賴。
6K的UniMelt系統(tǒng)不僅可以通過回收報廢部件和廢舊粉末提供更多的超級合金,還可以促進具有已知和可追溯材料質量的閉環(huán)生產(chǎn)過程;厥找郧昂细竦膰啦苛慵蛙囬g廢料將提高零件的一致性,并大大減少意外的零件異常。
UniMelt還將使國防部能夠以更快的速度開發(fā)和采用增材制造工藝,制造出具有新穎功能的零件,縮短工程周期。使用已經(jīng)認證的廢料作為原材料,將大大降低新制造零件的材料成本,為部門提供健康的投資回報(ROI)。
3D打印與循環(huán)經(jīng)濟
循環(huán)經(jīng)濟是一個力求優(yōu)化利用資源以避免浪費的概念。根據(jù)威立雅2016年的《Imagine2050》報告,僅英國的食品飲料、制造業(yè)和化工企業(yè)就站在一個價值50億美元的浪費材料和能源的礦山上。根據(jù)該報告,這三個行業(yè)在減少浪費并在此過程中產(chǎn)生新的收入來源方面有著巨大的潛力。
正如6K所展示的那樣,3D打印可以促進公司在流程中嵌入循環(huán)經(jīng)濟方法的目標。食品行業(yè)促進這一目標的舉措已經(jīng)持續(xù)了數(shù)年,例如*近結束的BARBARA項目,利用食物垃圾和農副產(chǎn)品生產(chǎn)了適合汽車和建筑行業(yè)3D打印原型的生物基材料。同時,從咖啡粉和橘子皮中提取的生物塑料已經(jīng)成功制造出來,以取代傳統(tǒng)的石油基PET。機器學習、生物技術和微生物工程相結合,將食物垃圾轉化為可生物降解的PHA。
在其他地方,循環(huán)經(jīng)濟方法也被意大利3D打印機制造商WASP應用于建筑領域。這家公司3D打印了一個用可持續(xù)自然材料創(chuàng)建的生態(tài)房屋,于2018年*亮相,使用的材料混合物由25%的當?shù)赝寥馈?0%的稻草碎米、25%的稻殼和10%的液壓石灰編制而成。
今年早些時候,來自都柏林I-Form先進制造研究中心的研究人員,研究了粉末回收對不銹鋼3161的影響,而來自希臘地中海大學的其他研究人員則探討了ABS絲材的機械性能在回收后的變化。