ORNL 和 IperionX 合作開(kāi)發(fā)用于增材制造的低成本鈦合金

2022年7月29日，南極熊獲悉，位于美國(guó)北卡羅來(lái)納州夏洛特的 IperionX Limited 宣布與橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室 (ORNL)展開(kāi)合作，以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)用于增材制造的低成本鈦合金粉末。根據(jù)美國(guó)能源部(DOE) 批準(zhǔn)的用戶協(xié)議，他們將在美國(guó)能源部（DOE）的制造示范設(shè)施 (MDF)展開(kāi)合作，以評(píng)估和表征 IperionX 的鈦金屬球形粉末，并展示使用這些粉末制造零件的特性，特別是在交通上的應(yīng)用潛力。此外，該項(xiàng)目還將驗(yàn)證和展示IperionX粉末應(yīng)用于增材制造航空部件的可行性，以支持美國(guó)海軍為美國(guó)國(guó)防部（DoD）測(cè)試關(guān)鍵飛行鈦金屬替代部件的項(xiàng)目。

MDF 是一家10,200 平方米的設(shè)施，是美國(guó)唯一一個(gè)用于快速展示研發(fā)制造技術(shù)和優(yōu)化關(guān)鍵流程的大型開(kāi)放式用戶設(shè)施。用戶協(xié)議的主要目標(biāo)包括：

• 評(píng)估和表征IperionX 所生產(chǎn)的3D 打印用球形鈦粉，并探索用鈦粉替代其他金屬（包括不銹鋼和鋁）粉末制造零件的可行性；
• 證明使用 IperionX 鈦粉生產(chǎn)的壓制和燒結(jié)零件與使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鈦粉生產(chǎn)的零件具有同等或更好的特性
  

IperionX 是一家致力于鈦加工技術(shù)的美國(guó)公司。值得注意的是，該公司的愿景是幫助世界創(chuàng)建可循環(huán)、低碳甚至零碳排放、資源高效和社會(huì)包容的綠色經(jīng)濟(jì)。IperionX專注于鈦材料，因?yàn)檫@種材料對(duì)許多行業(yè)都至關(guān)重要，它具有所有已知金屬中最高的強(qiáng)度重量比，具有天然的耐腐蝕性，并且具有比鋁、鋼和鐵更高的熔點(diǎn)。

此外，IperionX公司還開(kāi)發(fā)了一種工藝，可以從鈦礦物或廢鈦金屬中生產(chǎn)低成本的鈦金屬。這種對(duì)粉末零浪費(fèi)生產(chǎn)的理念非常符合 ORNL 的目標(biāo)，ORNL 在其他項(xiàng)目中也一直致力于研究清潔制造的方法，以及增材制造。事實(shí)上，3D 打印通常被用于以可循環(huán)制造為中心的項(xiàng)目，因?yàn)樗�能夠重�?fù)使用材料并防止不必要的浪費(fèi)。現(xiàn)在，這項(xiàng)合作旨在推動(dòng) IperionX 專為增材制造開(kāi)發(fā)的低成本鈦合金應(yīng)用。

△IperionX專注于低成本鈦合金（圖片來(lái)源：IperionX）

開(kāi)發(fā)用于增材制造的低成本鈦合金

IperionX 將與 ORNL 合作實(shí)現(xiàn)多個(gè)目標(biāo)。首先，他們希望展示使用燒結(jié)和 IperionX 的低成本鈦合金制造零件的特性，并嘗試采用這種鈦合金粉末制備能夠取代不銹鋼和鋁等其他金屬材料制造的零件。此外，他們還將對(duì) IperionX 的 Ti-6AI-4V 合金生產(chǎn)的燒結(jié)部件進(jìn)行測(cè)試，以確保它們滿足交通運(yùn)輸行業(yè)輕量化的必要特性。這些部件隨后可用于重型卡車、飛機(jī)部件，并在IperionX與美國(guó)國(guó)防部的一個(gè)合作項(xiàng)目中測(cè)試鈦合金飛行關(guān)鍵金屬替代部件的可行性。

IperionX 董事總經(jīng)理兼首席執(zhí)行官 Anastasios (Taso) Arima 總結(jié)道： “我們非常高興與 ORNL 合作。該實(shí)驗(yàn)室是 IperionX 的理想合作伙伴，擁有增材制造方面的專業(yè)知識(shí)，并且對(duì)能夠降低成本和提高能源效率的新型粉末原料有著濃厚的興趣，特別是在交通運(yùn)輸方面。ORNL 在與先進(jìn)制造公司的眾多合作中積累了豐厚的經(jīng)驗(yàn)，例如與大眾汽車在田納西州的第一家美國(guó)創(chuàng)新中心合作，利用復(fù)合材料和電動(dòng)汽車開(kāi)發(fā)更輕的汽車部件。在最近與 NASA 的合作中，ORNL制備了3D打印熱保護(hù)罩發(fā)往國(guó)際空間站，以及預(yù)與波音 777x 展開(kāi)3D 打印業(yè)務(wù)合作。這兩個(gè)組織都來(lái)自田納西州，我們期待推進(jìn)用戶協(xié)議并在 IperionX 和 ORNL 之間建立牢固的關(guān)系�！�