浙江省冶金研究院總經(jīng)理顧小龍：金屬粉末材料目前制約國產(chǎn)技術(shù)發(fā)展

5月29－31日，由亞洲制造業(yè)協(xié)會(huì)、中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、英國增材制造聯(lián)盟等單位共同主辦的2013年世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)大會(huì)在北京中國大飯店隆重舉行。國內(nèi)外600多位代表出席會(huì)議，就3D打印技術(shù)發(fā)展趨勢、3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、3D打印技術(shù)如何與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)合等議題展開討論。

浙江省冶金研究院總經(jīng)理顧小龍
　　以下為浙江省冶金研究院總經(jīng)理顧小龍演講實(shí)錄：
　　3D打印技術(shù)分為四類，包括固化成型技術(shù)，疊層實(shí)體制造技術(shù)，熔融沉積造型技術(shù)，以及選擇性激光燒結(jié)技術(shù)。選擇性激光燒結(jié)技術(shù)是在激光照射下進(jìn)行燒結(jié)，在激光燒結(jié)的過程中，為防止金屬的氧化，必須將金屬粉末密封在容器中進(jìn)行。激光燒結(jié)技術(shù)的特點(diǎn)主要是采用多種材料，對形狀沒有要求，精度高、材料利用率高，同時(shí)我們也可以看到，激光燒結(jié)成型速度較慢，強(qiáng)度較低，打印機(jī)價(jià)格非常昂貴。
　　在激光燒結(jié)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展的激光熔化技術(shù)是一種金屬件直接成型方法，是快速成型技術(shù)的最新發(fā)展。激光熔化技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，它可以直接制成終端金屬產(chǎn)品，省掉中間過渡環(huán)節(jié)，可得到冶金結(jié)構(gòu)的金屬實(shí)體，密度接近百分之百，工件也較高的拉伸強(qiáng)度，較低的粗糙度，較高的尺寸精度，適合各種復(fù)雜形狀的工件，尤其適合內(nèi)部有復(fù)雜異型結(jié)構(gòu)的模型。
　　下面介紹一下激光快速成型的金屬材料及其應(yīng)用。我們激光快速成型的金屬材料比較多，主要有強(qiáng)度鋼，注塑模具成型，不銹鋼材料，因?yàn)榫哂泻芎玫目垢�蝕和機(jī)械性能，高強(qiáng)度的韌性，因此現(xiàn)在制出來的有中空的手術(shù)器械、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，以及渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)零配件。鋁合金應(yīng)用在航空航天汽車制造領(lǐng)域中，用于結(jié)構(gòu)驗(yàn)證和設(shè)計(jì)驗(yàn)證，銅合金的復(fù)合材料是用風(fēng)動(dòng)裝備測試。另外應(yīng)用的比較多的是航空航天的鈦合金。
　　金屬粉末應(yīng)用的領(lǐng)域在航空航天、汽車、醫(yī)學(xué)、考古、通信這些領(lǐng)域，而且這些領(lǐng)域?qū)�金屬粉末提出了很高的要求，包括含氧量，流�?dòng)性等等。金屬粉末的特性對材料成型有哪些影響呢？下面我跟大家簡要介紹一下這些研究成果也是史玉升先生領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)做出的研究數(shù)據(jù)。
　　首先是氧含量，氧含量越低的金屬粉末，制備的工件拉伸強(qiáng)度非常高，密切也很高。霧化工藝，氣霧化比較適合激光熔化工藝。另外，考察了金屬粉末力度對材料成型的影響，力度越大，我們可以看到這個(gè)金屬內(nèi)部組織的行為結(jié)構(gòu)，它有一些大的顆粒沒有完全熔化，而且金屬內(nèi)部組織缺陷較多。
　　下面分享一下我們國內(nèi)3D打印金屬粉末的現(xiàn)狀，大家知道，現(xiàn)在國外廠家已經(jīng)壟斷了市場，他們在銷售設(shè)備的時(shí)候，基本上就搭售了粉末產(chǎn)品，價(jià)格也比較貴，限制了我們國內(nèi)3D產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而且說實(shí)話，3D打印對粉末材料的粒度分布、松裝密度、氧含量要求也非常高，國內(nèi)3D產(chǎn)業(yè)需要快速發(fā)展的話，我們金屬粉末材料的國產(chǎn)化尤為迫切。我們公司亞通焊材系統(tǒng)掌握了多項(xiàng)微粉制備的尖端技術(shù)。我們公司成立于1987年，是杭鋼集團(tuán)下屬的，我們公司在杭州市西湖科技園，公司設(shè)有浙江省工程實(shí)驗(yàn)中心，亞通焊材擁有十幾臺套真空氣霧化、水霧化技術(shù)。這是用于制造金屬粉末的制備技術(shù)，包括水霧化、真空氣霧化、離心霧化。水霧化制備的粉體形狀不規(guī)則、粒度比較寬，流動(dòng)性差，氧含量高。盡管如此，我們在水霧化方面有非常明顯的改進(jìn)，氧含量只在3000ppm以下，氣霧化下于600ppm，離心霧化在120ppm。亞通焊材的金屬粉末品種比較齊全，大家可以看到我們生產(chǎn)有Fe基粉、Ni基粉、Sn基粉等等。
　　下面介紹一下我們公司生產(chǎn)的兩種特色金屬粉末，第一種是不銹鋼粉，我們通過與進(jìn)口粉末進(jìn)行比較，大家可以看到右上角亞通焊材的金屬粉末粒度分布比較集中。AI基金屬粉末相比于市場同類產(chǎn)品較低，球性度為球型，我們的AI基金屬粉末已列入了國家創(chuàng)新基金的項(xiàng)目。
亞通焊材積累了10余年的粉體研發(fā)、生產(chǎn)、售后服務(wù)經(jīng)驗(yàn)。擁有多項(xiàng)國家發(fā)明專利和專業(yè)的省級研發(fā)團(tuán)隊(duì)，獨(dú)特的霧化工藝和霧化噴嘴設(shè)計(jì)，按照ISO9001—2008建立的先進(jìn)質(zhì)量管理體系等。實(shí)驗(yàn)室投資了兩千多萬建立研發(fā)設(shè)備，包括SAP、熱分析儀、XRD分析儀、掃描電鏡、力學(xué)試驗(yàn)機(jī)等等，我們的目標(biāo)就是為3D打印快速成型這個(gè)行業(yè)提供高品質(zhì)、穩(wěn)定性以及性價(jià)比高的技術(shù)粉末材料。來自中國3d打印產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟