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苏州倍丰成功开发出超高强3D打印铝合金粉末材料

2019-08-14 10:08:28   来源:网络   打印

  近日获悉,苏州倍丰创始人、澳大利亚工程院吴鑫华院士在美国里诺举行的国际航空材料大会上正式宣布,经过近两年的研究,吴院士领导莫纳什大学研究团队成功开发出了牌号为Al250C的高强高韧增材制造专用合金材料,为3D打印铝合金材料再添一名明星成员。Al250C是研究团队专门为3D 打印设计的材料,目前已经达到了批产和商业化使用阶段。本次Al250C粉末产品的推出,立刻受到了包括美国通用,波音, 雷神, 赛峰等多家航空巨头的高度赞赏和重视。用该材料制作航空铝合金3D打印结构件,更有希望替代目前航空航天上的部分钛合金构件,达到航天航空领域降低重量与节约成本的目的。

  专家介绍,目前在航空航天领域,3D打印技术可以解决极端复杂的精密构件加工制造难题,在随形内流道、复杂薄壁、镂空减重、复杂内腔、多部件集成等复杂结构问题上有先天优势,是3D打印技术快速发展的重要领域。但在3D打印铝合金的应用中,由于传统铝合金的成形特点,大部分牌号不适用于3D打印。仅有适用于3D打印的几种铸铝牌号合金,由于其自身材料性能限制,无法适用于航空航天高端领域的大规模应用,难以满足高强、高温使用要求,因此大大限制了3D打印在航空航天减重上的应用需求。

  该Al250C材料强度达到目前可用于3D打印的铝合金材料中最高水平,屈服强度可达580MPa,抗拉强度590MPa以上,延伸率可达11%,制备构件通过了2500C高温下持续5000小时的稳定试验, 相当于发动机常规服役25年的要求。现有铝合金AlMg7Si和AlMg10Si的屈服强度为260 MPa, 打印后的延伸率为4-6%,最高使用温度小于100℃,无论从性能上还是使用温度上,都无法满足航空航天铝合金产品的苛刻要求,而Al250C的强度接近常用AlSi10Mg系铝合金材料强度的2倍。特别指出的是,该材料表现出了十分优异的高温使用寿命,对比目前适用于金属3D打印的Scalmalloy铝合金,其在250℃时的使用寿命仅为100小时,而Al250C在同样温度下的使用寿命超过5000小时,极大提高了使用寿命。

  据悉,目前采用该高强铝合金材料所开发的航空散热结构件成功替代了传统采用钛合金制作的中温构件,大幅度减轻了该结构件的设计重量,成功帮助法国某型号发动机实现瘦身。而在不久之前,苏州倍丰还刚刚利用该材料打印出了致密度、强韧性等性能指标良好的Al250C航空铝合金产品。同时,他们还会进一步研究Al250C生产工艺的优化及其极具潜力的规模化工业应用。据介绍,研发团队通过了化学成分调整、后处理工艺优化等手段,采用自主拥有高强铝合金雾化凝固过程的控制技术和高纯气体雾化技术,生产出批次性稳定、性能优异的高强耐热该新型铝合金Al250C粉体材料,已经达到了商业化应用的标准。

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