可承受550℃工作溫度，航天海鷹使用華曙設(shè)備開發(fā)出3D打印TA32鈦粉

2020年12月14日，南極熊從外媒獲悉，SLM和SLS 3D打印機(jī)制造商華曙高科宣布，他們的客戶航天海鷹(哈爾濱)鈦業(yè)有限公司開發(fā)了一種新的高溫鈦材料。

專注于鈦材料研發(fā)的航天海鷹生產(chǎn)了TA32，這是一種利用華曙高科 FS271M 3D打印系統(tǒng)設(shè)計(jì)的高溫鈦粉。TA32是作為鋼或鎳基超合金部件的替代材料而設(shè)計(jì)的，可承受高達(dá)550℃的工作溫度。

△華曙高科 FS271M金屬激光燒結(jié)系統(tǒng)，圖片來自華曙高科

航天海鷹和華曙高科的合作關(guān)系

去年，華曙高科建立了幾個(gè)戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，以擴(kuò)大聚合物和金屬增材制造技術(shù)的應(yīng)用范圍。今年2月，華曙高科與空客公司簽署了聚合物增材制造材料開發(fā)協(xié)議；8月，還與美國模具生產(chǎn)公司Next Chapter Manufacturing合作，推出了用于SLM的H13工具鋼。

航天海鷹在2018年采購了華曙高科公司的金屬激光燒結(jié)系統(tǒng)，用于TA32的材料工程、工藝開發(fā)和快速原型制造，與華曙高科建立了合作關(guān)系。

△經(jīng)過測試的TA32燒結(jié)零件的機(jī)械性能，圖片來自AHTi

TA32的性質(zhì)

航天海鷹的TA32合金由鈦，鋁，鋯，錫，鉬，鈮和硅組成。具備全面的機(jī)械性能，可以承受最高550℃的工作溫度，以及最高600℃的短期公差。

航天海鷹使用先進(jìn)的冷坩堝真空感應(yīng)熔化和真空氣霧化技術(shù)（VIGA-CC）生產(chǎn)TA32粉末。經(jīng)過測試，這款材料展現(xiàn)出高純度，球形度，流動(dòng)性和堆積密度特性，被認(rèn)為非常適合金屬3D打印。在進(jìn)行進(jìn)一步的機(jī)械性能測試后，航天海鷹得出結(jié)論，TA32在高溫下顯示出出色的拉伸強(qiáng)度，柔韌性和可塑性。

航天海鷹使用了華曙高科的FS271M系統(tǒng)來加快材料加工的開發(fā)周期，并且能夠通過華曙高科的高級(jí)“參數(shù)編輯器”軟件來制作定制的TA32工藝參數(shù)。 航天海鷹的工程師通過控制FS271M系統(tǒng)的激光能量密度進(jìn)行了許多燒結(jié)測試，以確定最適合這款材料的加工參數(shù)。 TA32燒結(jié)零件的金相分析表明，晶粒結(jié)構(gòu)細(xì)密，沒有裂紋，孔洞或其他缺陷。

△TA32燒結(jié)零件的金相分析，圖片來自航天海鷹

華曙高科觀察到，中國民航業(yè)對(duì)高溫鈦合金的需求有所增加，越來越多的零件用于發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)盤，葉片，轉(zhuǎn)子，殼體和進(jìn)氣管等零件。據(jù)該公司稱，對(duì)鈦零件的重量比，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，工作溫度和開發(fā)速度進(jìn)行工程設(shè)計(jì)一直在挑戰(zhàn)傳統(tǒng)的制造工藝，這使增材制造成為民航領(lǐng)域制造商的一個(gè)有趣選擇。


編譯自：3dprintingindustry