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為“鎂”而生,西安優(yōu)弧智熔實(shí)現(xiàn)鎂合金電弧增材制造技術(shù)新突破

3D打印動(dòng)態(tài)
2022
07/07
09:12
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評(píng)論
導(dǎo)讀:鎂合金作為最輕質(zhì)的金屬工程結(jié)構(gòu)材料,具有密度。1.8g/cm3左右)、強(qiáng)度高、彈性模量大、散熱好、消震性好、耐有機(jī)物和堿的腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn),主要用于航空、航天、運(yùn)輸、化工、火箭等工業(yè)部門。然而,由于鎂合金在鑄造時(shí)易出現(xiàn)疏松、夾渣、裂紋以及氣孔等缺陷,嚴(yán)重影響了材料加工成型后最終性能,阻礙了其廣泛應(yīng)用。那么3D打印技術(shù)能否加工鎂合金呢?

2022年7月7日,南極熊獲悉,西安優(yōu)弧智熔增材制造有限公司近日宣布,利用等離子弧絲材增材制造(Wire and Plasma Arc Additive Manufacturing,簡寫 P-WAAM)技術(shù),成功制備出大尺寸高強(qiáng)度鎂合金(AZ91,Al含量9%,Zn含量1%)零部件,其內(nèi)部組織致密,無氣孔、未熔合等冶金缺陷。西安優(yōu)弧智熔成功打破了這項(xiàng)3D打印技術(shù)在國內(nèi)的空白狀態(tài)。

△等離子增材鎂合金件及增材過程

△等離子成形鎂合金及射線照片

等離子弧絲材增材制造(PWAAM)技術(shù),由等離子弧作為熱源,絲材為原材料,成形零件經(jīng)路徑軟件分層得到的成形路徑,在金屬基板上形成移動(dòng)的熔池, 將外部填充的金屬絲材熔化而成的金屬熔滴,不斷的送入熔池,通過在成型路徑上逐點(diǎn)逐道逐層累積金屬材料,實(shí)現(xiàn)零件的快速高效高性能成形。

△等離子弧絲材增材制造(PWAAM)工藝流程
△等離子弧絲材增材制造(PWAAM)打印過程

與以金屬粉末為加工材料的增材制造技術(shù)相比,PWAAM 具有對(duì)金屬材質(zhì)不敏感、堆積速率高、材料利用率高、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢(shì)?山鉀Q航空、航天、核電、船舶等大型及超大型金屬構(gòu)件毛坯在鑄造、鍛造中存在的質(zhì)量、周期、成本等諸多問題。


△為“鎂”而生,西安優(yōu)弧智熔實(shí)現(xiàn)鎂合金電弧增材制造技術(shù)新突破

鎂合金與鋁合金,鈦合金、高溫合金等金屬相比,其具有高反應(yīng)性和高汽化傾向并且鎂合金細(xì)粉末易燃易爆,且成本高。很難通過選擇性激光熔化技術(shù)進(jìn)行鎂合金零件的增材制造。西安優(yōu)弧智熔增材制造有限公司技術(shù)團(tuán)隊(duì),通過對(duì)鎂合金絲材成分優(yōu)化設(shè)計(jì),電弧增材制造電源改性,工藝過程控制,在鎂合金零件特征結(jié)構(gòu)與電弧成形工藝方面不斷拓展創(chuàng)新,迭代優(yōu)化,在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)鎂合金電弧增材零件制備。

△西安優(yōu)弧 PWAAM501 等離子絲材增材制造設(shè)備

據(jù)悉,這款等離子絲材增材制造設(shè)備具有以下特點(diǎn):

1.設(shè)備采用萬向旋轉(zhuǎn)送絲專利制造,同時(shí)配合自主研發(fā)路徑軟件(可實(shí)現(xiàn)四軸以上聯(lián)動(dòng)),解決了打印過程各向同性;

2.直接成形復(fù)雜件,節(jié)省材料,單次材料利用率>99%;

3.性能可靠,目前鈦合金測(cè)試性能可到達(dá)鍛件要求,挪威鈦等離子成形鈦合金部件已用于民用飛機(jī)(波音 787 與空客 A350 XWB);

△等離子打印試塊

↓↓西安優(yōu)弧智熔等離子增材制造鈦合金試棒測(cè)試結(jié)果

4.高性價(jià)比,材料、設(shè)備、能耗成本低,成本低于材料利用率小于 10%的機(jī)加件;

5.成形材料廣泛,可焊接金屬材料均可增材成形,包括鋁合金、銅合金、鉭合金等;

6.設(shè)備自主設(shè)計(jì)與生產(chǎn)占比≥80%,具有多項(xiàng)核心發(fā)明專利,具有國內(nèi)外唯一性,目前穩(wěn)定成形鈦合金、高溫合金、鋼、鋁合金等復(fù)雜部件。

據(jù)南極熊了解,西安優(yōu)弧智熔增材制造有限公司成立于 2018 年,位于西安高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)錦業(yè)路 26 號(hào),注冊(cè)資本 1000 萬元。是一家為客戶提供全套的金屬增材制造技術(shù)解決方案、產(chǎn)品、設(shè)備等服務(wù)的科技型中小企業(yè),可制備不限尺寸的鈦合金、高溫合金、高韌鎂合金等結(jié)構(gòu)件,可應(yīng)用于航空、航天、軍工、船舶、核電等大型構(gòu)件的快速制造。


西安優(yōu)弧智熔負(fù)責(zé)人表示:“公司專注于技術(shù)研究和工藝開發(fā),積極建立校企合作研究平臺(tái),先后與西安理工大學(xué)材料學(xué)院、西安交通大學(xué)材料學(xué)院焊接研究所、西安科技大學(xué)材料學(xué)院建立了產(chǎn)學(xué)研基地,增強(qiáng)企業(yè)的創(chuàng)新力與競(jìng)爭(zhēng)力。 ”





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