IperionX和Carver利用鈦的耐腐蝕特性，為美國(guó)海軍3D打印高性能部件

2023年2月8日，南極熊獲悉，可持續(xù)、低成本鈦金屬粉末開發(fā)商IperionX宣布已與歐洲工業(yè)船用離心泵制造尚Carver Pump合作，皆在為美國(guó)海軍提供鈦3D打印部件技術(shù)。Carver將設(shè)計(jì)鈦泵部件，并指導(dǎo)IperionX進(jìn)行原型設(shè)計(jì)，以及領(lǐng)導(dǎo)美國(guó)海軍部件的鑒定。

△IperionX的3D打印鈦零件示例

建立美國(guó)鈦粉供應(yīng)鏈
據(jù)IperionX公司聲稱，Carver是高性能離心泵的設(shè)計(jì)者和制造商，在過的60年中，這些泵已用于美國(guó)海軍的每一個(gè)主要艦船項(xiàng)目。目前，鈦泵因其良好的耐腐蝕性而受到美國(guó)海軍的重視，并廣泛用于一系列海軍應(yīng)用，包括滅火、海水冷卻、主推進(jìn)海水、艙底和海水淡化等。

該公司表示，美國(guó)海軍在國(guó)內(nèi)沒有生產(chǎn)高性能離心泵所需的大型鈦鑄件的能力。這導(dǎo)致從外國(guó)控制的供應(yīng)鏈采購(gòu)新泵組件的交貨時(shí)間很長(zhǎng)，同時(shí)，采用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的鈦金屬因供應(yīng)鏈運(yùn)輸后整體制造成本較高。

IperionX進(jìn)一步表明，它的“低成本、低碳”鈦粉可用于3D打印專用鈦泵組件，據(jù)稱這為美國(guó)海軍提供了縮短關(guān)鍵部件交貨時(shí)間、提高設(shè)備可用性和可持續(xù)再利用的能力，并建立“關(guān)鍵的美國(guó)鈦供應(yīng)鏈”。

△IperionX表示，鈦原生金屬精煉產(chǎn)能（海綿鈦）由中國(guó)和俄羅斯控制，2022年約占全球產(chǎn)量的70%

弗吉尼亞州州長(zhǎng)Glenn Youngkin說：“在短短四個(gè)月內(nèi)，我們就看到了IperionX的動(dòng)態(tài)進(jìn)步。隨著他們繼續(xù)與Carver和美國(guó)海軍的合作與發(fā)展，使用100%可回收的鈦廢料作為原料將成為可能，并且它將很快在哈利法克斯縣進(jìn)行批量生產(chǎn)，我們期待看到IperionX的持續(xù)增長(zhǎng)和成功。這將使弗吉尼亞在為美國(guó)工業(yè)提供關(guān)鍵材料方面獲得領(lǐng)先地位，包括那些剛剛在美國(guó)海軍卓越3D打印制造中心展出的材料?！?br />

△位于船塢的美國(guó)航空母艦福特號(hào)和Carver Pump M系列ASTM F998緊耦合離心泵

為艦艇和潛艇開發(fā)3D打印部件
據(jù)美國(guó)海軍稱，美國(guó)海軍海上系統(tǒng)司令部( NAVSEA )已經(jīng)為美國(guó)艦艇和潛艇中使用的500多種零件，開發(fā)了3D打印制造工藝。

根據(jù)IperionX的說法，生產(chǎn)高性能鈦泵的傳統(tǒng)制造方法，鈦鑄造，是一種高成本的制造方法，由于鈦的高熔點(diǎn)(1670°C)和與氧氣的高反應(yīng)性而存在工藝缺陷。

Carver Pump首席執(zhí)行官Andrew Carver表示：“我們很高興與IperionX合作，幫助將美國(guó)海軍建立采購(gòu)100%再生鈦的供應(yīng)鏈。再加上3D打印技術(shù)的好處，該合作伙伴關(guān)系通過快速生產(chǎn)復(fù)雜的、操作關(guān)鍵的鈦部件，為海軍行動(dòng)提供了巨大的潛力，從而有可能縮短交貨時(shí)間并提高設(shè)備可用性。我們將這種伙伴關(guān)系視為建立更廣泛關(guān)系的第一步，該關(guān)系的重點(diǎn)是海軍水面艦艇以及其它海洋應(yīng)用的新部件。”

△IperionX的可回收鈦粉末3D打印技術(shù)

IperionX首席執(zhí)行官Anastasios Arima表示：“這些專利技術(shù)能夠以比現(xiàn)有工藝更低的成本高效回收國(guó)內(nèi)鈦廢金屬，這種優(yōu)質(zhì)鈦金屬可用于一系列制造技術(shù)，包括3D打印技術(shù)?！?br />
2022年7月，IperionX和橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室宣布合作，利用IperionX的可回收鈦技術(shù)生產(chǎn)球形粉末，共同推進(jìn)低成本合金在增材制造中的應(yīng)用。此外，該公司還與海軍航空系統(tǒng)司令部合作，為海軍飛機(jī)生產(chǎn)用于飛行的關(guān)鍵3D打印部件。