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增材制造技术已成为加快中国制造业转型升级的重要手段之一。但增材制造粉末材料大部分依赖进口,种类有限,且高性能粉末对中国禁售。随着国防武器装备减重需求的日益增长,铝合金零件增材制造需求也越发迫切。目前常用增材制造铝合金粉末材料只有alsi10mg一种材料,室温拉伸强度小于400mpa,无法满足航空、航天领域的需求。国外空客公司针对航空用铝合金零件增材制造需求,开发出世界上第一种增材制造专用高强铝合金粉末材料,室温拉伸强度达到520mpa以上,为国际领先水平,已经应用于a320飞机机舱结构零件的增材制造。

△市场上已有增材制造所需铝合金粉末材料牌号及主要性能

2019年3月,南极熊了解到,中国航天科工集团下属湖南航天长沙新材料产业研究院,在集团公司型号产品需求牵引下,通过添加稀土元素及化学成分调整、后处理工艺摸索等手段,成功研制出了一种高强铝合金粉末材料并申请了相关专利若干篇。通过在国内多家用户不同型号设备上机使用验证,此种合金粉末材料的成型零件室温拉伸强度达到535mpa以上,屈服强度达到510mpa以上,延伸率达到12%以上。与国外空客公司研发的高强铝合金粉末产品性能相当,已在航空、航天等领域推广应用。

△高强铝合金粉末

△高强铝合金粉末材料成型典型组织

△高强铝合金增材制造成形零部件

湖南航天长沙新材料产业研究院,作为中国航天科工集团增材制造技术创新分中心和全国增材制造标准化技术委员会专用材料工作组成员单位,已向市场推出了包括镍基高温合金、铜合金、钛合金、不锈钢,以及钨、钽等多种高品质球形金属粉末产品,产品性能得到集团内外客户的高度认可。航天新材将秉承与国内外各单位合作共赢的态度,共同推动中国增材制造产业的快速发展,助力中国制造转型升级。

国产的金属3d打印粉末材料厂商,从总体上说,正在不断努力直追,这次高强铝合金粉末产品性能达到国际先进水平,是一个很好的案例。

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