2017趋势,更好的3D打印材料,凭什么?(2)
另外一家公司,吉凯恩(GKN)旗下设有吉凯恩传动系统、吉凯恩粉末冶金、吉凯恩航宇和吉凯恩陆地系统四个事业部。这四个业务部门相辅相成,为金属粉末的研究和应用带来领先优势。吉凯恩旗下的Hoeganaes有限公司生产的金属粉末制品在北美地区所占的市场份额超过了50%,Hoeganaes有限公司的产品在欧洲金属粉末制品市场的销售也呈快速增长。吉凯恩Hoeganaes还与德国的TLS技术公司达成合作成立合资公司,为北美地区的航空航天和医疗制造业提供可用于3D打印的钛金属粉末。 TLS技术公司为增材制造市场提供钛金属粉末也有20多年的历史。新公司设立在美国新泽西的Cinnaminson,并将于2017年开业,这将加强吉凯恩在增材制造领域提供高质量标准钛金属粉末的市场地位。
在卡内基梅隆大学的领导NextManufacturing中心,通过巨大的同步X射线辐射机,足以看到百万分之一米的金属内部细节。X射线扫描金属3D打印的数据被送回匹兹堡来分析金属打印结果与打印参数之间的关系。研究人员利用基于X射线显微层析同步使3D打印钛合金零件的详细的图像,以帮助表征材料和提高零件的内部结构。
先前的研究发现,3D打印钛合金构件的Ti-6Al-4V合金在EBM加工条件下拉伸性能达到或超过了大多数传统的制造标准。但由于孔隙率过大,零件的疲劳性能始终较差。研究小组发现,大多数的孔隙率可以通过调整打印机的工艺参数来消除,但对孔隙率的检测方法必须足够精确,并且包含足够的信息来恰当地描述它。NextManufacturing中心给出了一个最小的特征分辨率为1.5微米。
图:LLNL实验室对金属打印的研究
在劳伦斯·利弗莫尔LLNL国家实验室的研究人员也在寻找气孔问题。他们发现激光粉末熔化金属工艺所产生的颗粒间的相互作用会导致孔隙率的增加。研究小组利用一个真空室,通过超高速的相机,和一个定制的显微镜设置观察被激光喷射并按照激光方向熔化过程。通过计算机模拟和流体动力学,研究人员还建立了模型,以帮助解释粒子运动。这些数据被捕获和用于更新仿真模型,有助于优化加工过程,并进一步理解孔隙度的发生和探索先进的诊断和修改的过程。在3D科学谷的探秘全球最先进的3D打印实验室-LLNL国家实验室中可以感受到LLNL以质量研究与前沿应用来引领3D打印发展的实力与魄力。
而除了最为热门和吸引眼球的航空航天与医疗行业用途,模具市场尤其是随行冷却模具的打印是金属3D打印的另一个潜力市场,国际上最为熟知的品牌是山特维克,目前国内3D打印领域在模具钢材料及应用方面活跃的机构包括北京易加、无锡辛德华瑞粉末新材料科技,中国科学院重庆绿色智能技术研究院,上海蓝铸特种合金材料,东莞劲胜精密组件,东莞华晶粉末冶金,南京航空航天大学,华中科技大学等。
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