ExOne將為美國空軍開發(fā)粘結劑噴射3D打印高強鋼合金（AF-9628）工藝

2020年10月27日，南極熊從外媒獲悉，粘結劑噴射3D打印機制造商ExOne被選中，為美國空軍研究實驗室（AFRL）開發(fā)一種新型鋼合金的粘結劑噴射3D打印工藝。

ExOne被美國國防制造和加工中心（NCDMM）授予合同，對AF-9628（一種由美國空軍生產(chǎn)的高強度鋼）材料進行粘結劑噴射3D打印。

ExOne首席技術官兼新市場副總裁Rick Lucas說："我們很榮幸能與NCDMM和空軍在這個項目上合作。我們期待著將我們數(shù)十年的粘結劑噴射經(jīng)驗應用于這項重要的3D打印和國防研究。"

△粘結劑噴射的工作原理是將液體粘結劑沉積在粉末床上，圖片來自ExOne

AF-9628和3D打印

據(jù)空軍稱，3D打印的AF-9628零件比傳統(tǒng)的增材制造合金強20%。這種合金目前是通過傳統(tǒng)和3D打印方法生產(chǎn)的，包括激光粉末床熔融（LPBF）。然而，粘結劑噴射3D打印將使AF-9628零件的制造成本大大低于目前的情況。

NCDMM項目工程師Jason Thomas補充道："我們期待與ExOne合作，開發(fā)AF-9628合金的粘結劑噴射增材制造工藝，為空軍實現(xiàn)制造成本的節(jié)約。"

為什么采用粘結劑噴射3D打??？

作為一種高速且成本相對較低的制造方法，粘結劑噴射3D打印可以從金屬、沙子或陶瓷粉末中生產(chǎn)出功能性精密部件。在這一過程中，粘結劑被選擇性地沉積到粉末顆粒的層中，每次一層一層地制造固體部件。

自1996年開發(fā)出第一代粘結劑噴射技術以來，ExOne已經(jīng)為其專利3D打印工藝提供了20多種合格材料。到目前為止，有10種單合金金屬、6種陶瓷和5種復合材料可以在ExOne的3D打印機中使用，此外還有超過24種粉末在研發(fā)（R&D）環(huán)境的測試基礎上獲得了3D打印的資格。

為了對這些材料進行鑒定，ExOne與H.C. Starck、Global Tungsten & Powders、SGL Carbon、NASA和橡樹嶺國家實驗室等進行了一系列重大合作。

與Global Tungsten & Powders的合作中，兩家公司致力于進一步推動鎢粉在金屬粘合劑噴射打印中的應用。預計這將顯著影響切削工具、耐磨部件的生產(chǎn)，以及需要高導電性和導熱性的應用。

8月，ExOne公司通過了Inconel 718（一種通常用于高應力航空航天、能源和汽車應用的鎳基超級合金）的 "第三方資格 "認證，這是他們?yōu)榻饘僬澈蟿﹪娚?D打印提供的最高級別材料準備。

此外，ExOne最近宣布與賓夕法尼亞州的大學共同啟動了五個新的研發(fā)項目，以推進粘結劑噴射3D打印的不同方面。

△3D打印的Inconel 718零件，圖片來自ExOne

美國空軍對3D打印的采用

航空航天領域用傳統(tǒng)制造方法采購和生產(chǎn)零部件變得越來越困難，往往需要幾個月到幾年的交貨期，而且生產(chǎn)成本很高。3D打印是航空航天領域內(nèi)采用的新型技術之一，可以加快零件的生產(chǎn)速度，縮短交貨時間。

空軍在增材制造方面已經(jīng)有了相當多的接觸，對3D打印在飛機續(xù)航方面的潛力持樂觀態(tài)度，并在近幾年啟動了一些項目。其中一個項目包含了為武器開發(fā)一種3D打印高性能鋼（AF-9628）的方法，這種鋼將用于制造高強度、輕質的彈藥。

今年，空軍與GE Additive公司和GE航空公司正在進行的合作達到了第一個技術里程碑，為F-15和F-16飛機使用的F110噴氣發(fā)動機3D打印了一個底盤蓋。在此之前，空軍的一個研究團隊在桌面3D打印機上成功地3D打印了一個手術牽引器。

最近，定向能沉積(DED)和氣溶膠噴射打印(AJP)金屬3D打印機開發(fā)商Optomec被空軍選中，為包括鈦合金部件在內(nèi)的渦輪發(fā)動機部件的翻新提供一臺大批量機器。Optomec公司設計的自動化快速成型維修系統(tǒng)將能夠每年處理數(shù)萬次維修。

△B-2隱形轟炸機，圖片來自美國空軍

編譯自：3dprintingindustry