打破國外壟斷，國產(chǎn)3D打印高強(qiáng)鋁合金粉末產(chǎn)品性能達(dá)到國際先進(jìn)水平

增材制造技術(shù)已成為加快中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要手段之一。但增材制造粉末材料大部分依賴進(jìn)口，種類有限，且高性能粉末對中國禁售。隨著國防武器裝備減重需求的日益增長，鋁合金零件增材制造需求也越發(fā)迫切。目前常用增材制造鋁合金粉末材料只有AlSi10Mg一種材料，室溫拉伸強(qiáng)度小于400MPa，無法滿足航空、航天領(lǐng)域的需求。國外空客公司針對航空用鋁合金零件增材制造需求，開發(fā)出世界上第一種增材制造專用高強(qiáng)鋁合金粉末材料，室溫拉伸強(qiáng)度達(dá)到520MPa以上，為國際領(lǐng)先水平，已經(jīng)應(yīng)用于A320飛機(jī)機(jī)艙結(jié)構(gòu)零件的增材制造。

△市場上已有增材制造所需鋁合金粉末材料牌號及主要性能

2019年3月，南極熊了解到，中國航天科工集團(tuán)下屬湖南航天長沙新材料產(chǎn)業(yè)研究院，在集團(tuán)公司型號產(chǎn)品需求牽引下，通過添加稀土元素及化學(xué)成分調(diào)整、后處理工藝摸索等手段，成功研制出了一種高強(qiáng)鋁合金粉末材料并申請了相關(guān)專利若干篇。通過在國內(nèi)多家用戶不同型號設(shè)備上機(jī)使用驗(yàn)證，此種合金粉末材料的成型零件室溫拉伸強(qiáng)度達(dá)到535MPa以上，屈服強(qiáng)度達(dá)到510MPa以上，延伸率達(dá)到12%以上。與國外空客公司研發(fā)的高強(qiáng)鋁合金粉末產(chǎn)品性能相當(dāng)，已在航空、航天等領(lǐng)域推廣應(yīng)用。

△高強(qiáng)鋁合金粉末

△高強(qiáng)鋁合金粉末材料成型典型組織

△高強(qiáng)鋁合金增材制造成形零部件

湖南航天長沙新材料產(chǎn)業(yè)研究院，作為中國航天科工集團(tuán)增材制造技術(shù)創(chuàng)新分中心和全國增材制造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會專用材料工作組成員單位，已向市場推出了包括鎳基高溫合金、銅合金、鈦合金、不銹鋼，以及鎢、鉭等多種高品質(zhì)球形金屬粉末產(chǎn)品，產(chǎn)品性能得到集團(tuán)內(nèi)外客戶的高度認(rèn)可。航天新材將秉承與國內(nèi)外各單位合作共贏的態(tài)度，共同推動(dòng)中國增材制造產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，助力中國制造轉(zhuǎn)型升級。

國產(chǎn)的金屬3D打印粉末材料廠商，從總體上說，正在不斷努力直追，這次高強(qiáng)鋁合金粉末產(chǎn)品性能達(dá)到國際先進(jìn)水平，是一個(gè)很好的案例。