• 其制备的粉末具有纯度高、氧含量低、粉末粒度

    2019-07-04 11:34:46

    增材制造技术被誉为第三次工业技术革命,制约其发展的核心问题之一仍然是材料。目前,国内大部分金属3D打印粉体材料,特别是钛合金粉体只能依靠进口,价格高昂,而国内钛合金

      增材制造技术被誉为第三次工业技术革命,制约其发展的核心问题之一仍然是材料。目前,国内大部分金属3D打印粉体材料,特别是钛合金粉体只能依靠进口,价格高昂,而国内钛合金粉体制备技术整体发展较为缓慢,粉末批次稳定性一直未得到解决。

      日前,攀钢研究院钛金属技术研究所增材制造项目团队完成了氩气站的建设和雾化设备的匹配性调试工作。这标志着该院在3D打印用球形钛合金粉末制备技术攻关取得阶段性进展,为球形钛及钛合金粉末产业化生产奠定了基础。

      据悉,3D打印用金属粉末材料包括钛合金、铝合金、青铜合金、镍合金等,钛合金粉末在金属零件3D打印产业链中是最重要的一环,也是最大的价值所在。钛及钛合金球形粉末制备技术一直为美、德、英等西方发达国家所垄断。3D打印对打印用粉的成分、粒度、形貌等都有严格要求,而国内采用简单的物理破碎制粉工艺生产的粉末,无法满足3D打印条件。小装置小批量的生产模式,也导致各种球形金属粉末产量低、生产不连续、成本高等诸多问题,严重制约了3D打印技术的发展。

      电极感应气雾化法是目前世界上工业化生产钛合金粉末的主要方法之一,也是国内批量化工业生产3D激光打印用球形钛合金粉末的唯一方法。

      气雾化的基本原理是用高速气流,将液态金属流破碎成小液滴并凝固成粉末的过程。其制备的粉末具有纯度高、氧含量低、粉末粒度可控、生产成本低以及球形度高等优点。

      2015年,研究院钛金属技术研究所开始筹备建设3D打印用球形钛及钛合金粉末制备平台;

      2017年通过系统研究,对气雾化设备进行了初步改造,打通了气雾化制备球形钛及钛合金粉末工艺流程,得到了质量稳定的合格产品,整体技术及产品质量达到了国际先进水平;

      2018年在激光打印用球形钛合金粉末制备方面取得突破,达到了世界顶级公司水平。

      今年以来,研究院增材制造项目团队开始由实验室研究走向产业化生产攻关。在相继完成了氩气站建设和雾化设备的匹配性研究之后,项目团队正以市场为依托,逐步将实验室研究成果落地产业化,尽早摆脱我国在高端球形钛合金粉末领域受制于国外的被动局面。

      随着金属3D打印产业的发展,球形钛合金粉体材料的制备技术将进一步完善及产业化,老一代技术将得到大幅度 更新换代,新的制备技术及工艺也将不断涌现。