BEAMIT集團(tuán)開(kāi)發(fā)用于高性能鋁合金的3D打印工藝：Al2024 RAM2C

導(dǎo)讀：南極熊獲悉，位于意大利Fornovo di Taro的BEAMIT集團(tuán)開(kāi)發(fā)了一種使用Al2024 RAM2C鋁合金的增材制造工藝。據(jù)報(bào)道，這種超輕鋁合金在高溫下表現(xiàn)良好，是賽車(chē)、汽車(chē)和航空領(lǐng)域應(yīng)用的理想選擇。BEAMIT集團(tuán)目前正與子公司PRES-X合作，對(duì)高壓熱處理工藝進(jìn)行參數(shù)化。

3D打印2024 RAM2C鋁合金

這項(xiàng)工藝的開(kāi)發(fā)是為了滿足對(duì)鋁合金不斷增長(zhǎng)的需求，這種鋁合金既能在不受溫度影響的情況下保持高性能水平，又具有極輕的重量。據(jù)稱(chēng)，2024 RAM2C鋁合金在室溫和高溫下的表現(xiàn)都比目前使用的其他合金更好。它還非常堅(jiān)固和輕便，適合賽車(chē)和汽車(chē)的懸架、底盤(pán)部件和動(dòng)力結(jié)構(gòu)部件等應(yīng)用。由于采用常規(guī)技術(shù)加工，合金也可用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)件。另外，使用3D打印將降低能源消耗和成本。

△BEAMIT開(kāi)發(fā)了一種用于 Al2024 RAM2C 鋁合金的增材制造工藝（由BEAMIT 集團(tuán)提供）

項(xiàng)目的第一步是與總部位于美國(guó)的Elementum 3D合作，BEAMIT選擇使用Elementum 3D的Al2024-RAM2C材料進(jìn)行打印，這是一種2000系列鋁合金成分，添加了專(zhuān)利的RAM成分。到目前為止，包括2024在內(nèi)的2000系列鋁合金因成分問(wèn)題，無(wú)法通過(guò)增材制造進(jìn)行加工：合金中的元素（如銅、鋅和鎂）在完全不同的溫度下凝固，因此很難用激光熔化它們并制造零部件。加工后，鋁合金需要進(jìn)行熱處理以達(dá)到最高機(jī)械性能，不同的熱處理會(huì)影響材料性能。BEAMIT為2024 RAM2C合金構(gòu)建了一個(gè)定制循環(huán)，實(shí)現(xiàn)最佳性能。研發(fā)團(tuán)隊(duì)還開(kāi)發(fā)了不同的后處理，使客戶能夠擁有具有定制屬性的模塊化解決方案。

△鋁2024 RAM2C材料

BEAMIT集團(tuán)總裁Mauro Antolotti稱(chēng)，公司的首要任務(wù)是為客戶提供先進(jìn)的材料和工藝，使他們可以直接、輕松地將這些創(chuàng)新應(yīng)用到產(chǎn)品中。BEAMIT集團(tuán)材料和特殊工藝經(jīng)理Alessandro Rizzi表示，通過(guò)L-PBF加工2000系列鋁合金非常困難，開(kāi)發(fā)這種材料確實(shí)激勵(lì)了公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。此外，熱處理的作用對(duì)于Al2024 RAM2C變得至關(guān)重要，通過(guò)試驗(yàn)不同的工藝，找到可重復(fù)的穩(wěn)定工藝并保證最高性能，包括空氣中和HIP-Q處理。

為什么選擇Elementum 3D

Elementum 3D利用反應(yīng)性增材制造 (RAM) 專(zhuān)利技術(shù)，為設(shè)計(jì)師和制造商提供了多種高性能3D打印鋁材料。據(jù)稱(chēng)，RAM不僅可以打印以前無(wú)法打印的鋁材料，而且與當(dāng)前最先進(jìn)的3D打印鋁產(chǎn)品相比，它的性能也有了很大的改善。此外，Elementum3D通過(guò)高能反應(yīng)（包含非常精細(xì)的微觀結(jié)構(gòu)的能力）來(lái)增強(qiáng)鋁產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)更快的生產(chǎn)速度并顯著降低設(shè)備成本。

△3D打印鋁材性能對(duì)比圖（Elementum 3D vs AlSi10Mg）

A2024-RAM10鋁金屬?gòu)?fù)合材料 (MMC) 將金屬的延展性和韌性與陶瓷增強(qiáng)的強(qiáng)度、硬度、剛度和耐磨性相結(jié)合。鋁MMC在航空航天、汽車(chē)和軍事應(yīng)用廣泛，這些應(yīng)用需要高比強(qiáng)度、極高的耐磨性、導(dǎo)熱性和良好的溫度保持強(qiáng)度。

△A2024-RAM10 (High-Strength Aluminum) 材料性質(zhì)

參考閱讀：

1. BEAMIT Group has developed AM process for highestperforming Aluminium alloy: Al2024 RAM2C
2. 3D Printed Aluminum Properties Comparison Chart
3. A2024-RAM10 (High-Strength Aluminum)