瑞典30年老牌粉末冶金公司Gränges推出增材制造S220鋁合金粉末

導(dǎo)讀：在3D打印工藝中，常規(guī)的打印用球形粉末多是氣體霧化法（GA）制取的，粉末尺寸范圍一般在15μm～53μm。目前，市面上適用于選擇性激光熔融（SLM，selective laser melting）的鋁合金種類并不多，用的最多的是AISi10Mg合金粉末，但它并不是專為3D打印研發(fā)的鋁合金。AISi10Mg是一種近共晶型的常規(guī)合金，由于含有不少的共晶，所以打印的產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)無細(xì)小孔洞與熱裂紋?？梢姡l(fā)展適合SLM工藝的3D打印鋁合金粉末是當(dāng)務(wù)之急。

2022年4月13日，南極熊獲悉，總部位于瑞典的材料公司Gränges 粉末冶金公司已經(jīng)推出了其首款增材制造粉末—AM S220。

AM S220是一種高性能鋁合金粉末（AlSi35），屬于Gränges公司的DISPAL系列產(chǎn)品材料，適用于激光粉末床熔融3D打印。該材料的特點(diǎn)是高剛度、低熱膨脹、出色的磨損行為、良好的可加工性和低密度。

據(jù)Gränges說，這種合金的特性與鋼相似，但它的重量只有鋼的三分之一。這使它成為航空航天和汽車等領(lǐng)域高性能應(yīng)用的有力選擇。

△AMS220鋁合金。照片來自Gränges粉末冶金公司。

30年的鋁粉制造經(jīng)驗(yàn)

Gränges擁有超過30年的鋁粉制造經(jīng)驗(yàn)。該公司實(shí)際上早在20世紀(jì)80年代就開發(fā)并商業(yè)化了其最初的DISPALS220合金，作為更廣泛的材料組合的一部分。因此，S220實(shí)際上并不新鮮，但它在激光粉末床熔融中的使用標(biāo)志著Gränges在3D打印領(lǐng)域的首次亮相。

為了補(bǔ)充新的AM S220產(chǎn)品，Gränges公司目前正在努力創(chuàng)建鋁基3D打印粉末的整個(gè)產(chǎn)品系列，預(yù)計(jì)將在2022年底前推出。

是什么讓AM S220與眾不同？

Gränges的AM S220合金的特別之處在于，它具有高硅含量，使其具有獨(dú)特的低密度和低熱膨脹系數(shù)（CTE）。低CTE使粉末能夠在極端壓力和溫度下保持高精度，使其成為3D打印精密機(jī)器人的最佳選擇。這一特性也使該材料能夠在很遠(yuǎn)的距離上保持精確的通信，這意味著它也適用于太空中的光學(xué)應(yīng)用。

此外，S220合金中的細(xì)小硅顆粒分布均勻，這使其具有出色的耐磨損和摩擦特性。

Gränges粉末冶金公司業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理GretaD'Angelo說："我不知道AM市場上有任何其他合金有如此低的CTE。過去，我們已經(jīng)有許多客戶實(shí)現(xiàn)了用傳統(tǒng)的DISPAL S220替代鋼和碳纖維應(yīng)用的成功案例?，F(xiàn)在，我們很高興能夠?yàn)樵霾闹圃祛I(lǐng)域提供同樣的材料，使客戶有機(jī)會在設(shè)計(jì)下一代產(chǎn)品時(shí)利用更多的材料選擇。"

盡管AM S220尚未投入商業(yè)使用，但Gränges已經(jīng)開始通過其全球制造合作伙伴網(wǎng)絡(luò)提供專門的3D打印服務(wù)。除了零件打印，該服務(wù)還包括協(xié)助零件選擇、開發(fā)和質(zhì)量保證。

D'Angelo補(bǔ)充說："我們希望在整個(gè)過程中支持我們的客戶，并提供高質(zhì)量的成品部件，無論是原型還是批量生產(chǎn)。我們意識到，加入一種新材料可能是一個(gè)難以預(yù)測的過程，特別是對于像AM這樣的新技術(shù)，因此我們?yōu)榭蛻籼幚砗眠@一部分，使他們不必?fù)?dān)心。"

△用AMS220進(jìn)行3D打印。照片來自Gränges粉末冶金公司。

3D打印材料的進(jìn)展

3D打印材料領(lǐng)域一如既往地活躍。就在這個(gè)月，工程公司山特維克宣布開發(fā)出一種新型的3D打印硬質(zhì)合金。這種材料具有堅(jiān)韌的鈷和碳化鎢基體結(jié)構(gòu)，使其具有打印高要求工業(yè)應(yīng)用部件所需的耐久性，在此之前只能應(yīng)用于其他的制造技術(shù)。

在絲材領(lǐng)域，材料公司The Virtual Foundry推出了一種新的鎢基輻射屏蔽絲材——Rapid 3D Shield Tungsten。該材料是該公司有史以來開發(fā)的最致密的FFF長絲，它能夠提供輻射屏蔽的好處，而不需要排膠或燒結(jié)。

國產(chǎn)增材制造鋁合金粉末發(fā)力

安徽中體新材成立于2017年，是一家專門從事各類金屬粉末的研發(fā)，生產(chǎn)，銷售的國家高新技術(shù)企業(yè)。憑借著高品質(zhì)，低成本3D打印金屬粉末，中體新材將產(chǎn)品大量出口到德國，美國，加拿大，以色列及亞洲多個(gè)國家和地區(qū)。同時(shí)，該公司與國內(nèi)外多家車企合作，緊密開發(fā)各種牌號的高性能材料，并且目前開始量產(chǎn)成熟的鋁合金材料。

△中體新材生產(chǎn)3D打印金屬球形粉末

今年3月份，中體新材通過了國際汽車行業(yè)IATF16949:2016審核（IATF16949:2016是國際汽車行業(yè)的技術(shù)規(guī)范，著重于缺陷防范、減少在汽車零部件供應(yīng)鏈中容易產(chǎn)生的質(zhì)量波動(dòng)和浪費(fèi)，只適用于汽車整車廠和其直接的零部件制造商），成為國內(nèi)首家獲得汽車行業(yè)認(rèn)證的生產(chǎn)商，標(biāo)志著3D打印技術(shù)在汽車行業(yè)應(yīng)用的進(jìn)一步推進(jìn)。

△中體新材的3D打印鋁合金粉末制粉設(shè)備