2021(宁夏)渔业博览会
暨2021推进黄河流域(宁夏)生态保护及渔业产业健康绿色发展大会

专为3D打印技术而生逐浪航空航天及汽车领域

发表时间:2021-01-18 11:17

出于对轻量化的追求,航空航天领域正逐渐大胆尝试采用3D打印技术,并逐渐成为3D打印技术采用率较高的领域之一。3D打印技术使这些零件具有可重复的特性和一致的高品质,并可以减少生产时间、成本和材料,从而使得整个供应链更加高效。


目前来说,常出现在大众视野的3D打印样件主要由强热塑性塑料和金属(如钛)制成。不过目前一种新的材料——高强铝合金Scalmalloy,正在航空航天及汽车领域引起广泛的注意。


2016年,空客使用Scalmalloy打印了机舱隔断,成功帮助A320客机实现瘦身


作为世界上靠前个专门为SLM工艺开发的铝合金,Scalmalloy是APWORKS和空客公司共同开发并获得专利的第二代高强度铝粉。研发人员通过选择性激光熔化(SLM)打印技术制备了Sc和zr修饰的AI-Mg合金,并阐明了对流流动、析出分布、力学性能和扫描速度之间的关系。


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采用Scalmalloy打印的空气动力学赛车翼子板


这种铝镁钪合金的金属3D打印材料,具备重量轻、延展性高、耐腐蚀性强、可焊度高的特点,并且坚固程度与钛相当,适用于所有现有的粉末床SLM 3D打印机。


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采用Scalmalloy打印的汽车热交换器


此外,出于能在限定重量内达到更佳的重量分布,使零部件性能得以提升的特点,这种新奇材料也正延伸到高端汽车领域。就在今年7月,Scalmalloy在汽车领域的应用取得了重要突破——据外媒报道,国际汽车联合会(FIA)正式将其批准为一级方程式赛车认可使用材料。FIA表示,一级方程式赛车均采用优先进的材料及现代化的技术制造,每辆造价一般在一百万美元以上。


对于此种新型材料,国内的高强铝合金研究也已有进展。今年4月,中南大学与其合作团队共同开发出了一种新型的高强度铝合金——Al-8.0Mg-1.3Si-0.5Mn-0.5Sc-0.3Zr。这种材料打印样件,其拉伸强度经时效处理后可达到550MPa,韧性较高更是达到了17%。


3D打印金属材料的未来研究趋势仍将会是轻量化、高强度、低成本,下一款被研发出来的材料是什么?让我们拭目以待吧!


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