在金屬增材制造過程中,大致存在幾種固化方式,,一種是以粉末床和送粉方式為代表的熔融固化方式,,一種是以粘結劑噴射為代表的間接金屬3D打印方式。這些工藝各有自己的特點和局限性,。 一般來說當前的金屬3D打印工藝在進入到規(guī)?;慨a的應用領域時受到多種因素限制,包括加工尺寸,,生產速度以及如何控制產品的內部孔隙率等,。如今,一家名為MELD的公司推出了摩擦攪拌(AFS)的增材制造工藝,,據(jù)稱該工藝有望使制造商能夠規(guī)?;?D打印大型金屬部件,使增材制造(AM)在工業(yè)領域取得更大的進展,。 沉積的方法解決速度問題 摩擦攪拌的方法解決結合度問題 MELD的B8打印機采用稱為摩擦攪拌(AFS)增材制造工藝,,通過摩擦產生的熱量將金屬原料以高沉積速率沉積到基材上,該過程在新沉積的材料和基材之間產生冶金結合,,并具有精細的晶粒結構,,不需要二次致密化處理。 B8打印機與傳統(tǒng)的激光熔融增材制造系統(tǒng)相比,,它看起來更像一個多軸數(shù)控機床,。而加工過程中的攪拌作用將單個材料顆粒分解成更小尺寸的顆粒,,從而提供增強的強度和性能特性,包括耐腐蝕性和耐磨性,。 通過在較低溫度下操作,,根據(jù)3D科學谷的了解MELD的技術可避免如孔隙和熱裂紋的材料缺陷。這使得3D打印機不僅能夠生產高密度的高質量部件,,而且能夠比基于粉末床熔融工藝消耗更少的能量,,并且可以在開放的氣體氛圍下進行加工,這樣不僅無需惰性氣體的消耗,,還更加環(huán)保和安全,。 此外,MELD的3D打印機支持兩種類型的物料輸送系統(tǒng),,可以將不同的金屬粉末結合。另外,,原料通常較便宜,,因為它不需要經過磨碎或霧化的額外工藝。操作和存儲更安全,,而漂到空氣中的金屬粉末有著發(fā)生火災或爆炸的危險,。這對于有粉塵吸入危險的操作人員來說,這也是比較安全的,。 迄今為止,,MELD一直用于沉積輕金屬和高溫合金,輕金屬包括鋁和鎂,,高溫合金包括因科內爾和氧化物彌散強化鋼,。此外,該技術還可以處理那些不能用于粉末床熔融工藝的不可焊接材料和粉末,。 MELD技術也被用于鈦等反應性材料,,還可以組合不同的材料來創(chuàng)建MMC金屬基復合材料,功能梯度材料,,多材料零部件,。目前,MELD的技術可以用于加工鎂,,鋁,,鋁碳化硅,銅,,銅金屬基復合材料,,鎂,鋼,,強化鋼和超高強度鋼,??梢?D打印“不可焊接的材料”,例如鎂制齒輪箱,。 根據(jù)3D科學谷的市場研究,,雖然文中提到了多處關于摩擦攪拌(AFS)增材制造工藝與粉末床金屬熔融技術的比較之處,但是摩擦攪拌(AFS)增材制造工藝并非是替代粉末床金屬熔融技術的,。那么摩擦攪拌(AFS)增材制造工藝是否會與以粘結劑噴射為代表的間接金屬3D打印方式形成競爭局面,,3D科學谷將保持持續(xù)關注。 |
|