激光增材制造研讨会

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                  第七届激光增材制造研讨会在美国奥兰多市召开,包括通用电气公司研究中心、宝马(BMW)公司和西门子股份公司等单位的代表出席了这次会议,增材制造用金属粉末是第七届激光增材制造研讨会的一个重要议题。激光增材制造研讨会的大会主席Ingomar Kelbassa博士与澳大利亚皇家墨尔本理工大学的一个兼职教授同为赢得2012年《航空周刊》创新奖的德国夫琅和费激光技术研究所研究团队的成员,激光增材制造研讨会召开期间,Ingomar Kelbassa负责监督管理与增材制造工艺有关的24个报告。对于金属增材制造技术来说,选择高质量的金属粉末非常重要,金属粉末是整个增材制造工艺的原材料,金属粉末的质量显著地影响着最终产品的质量。如果使用的是低质量的金属粉末,即使使用最好的增材制造工艺,最好的工艺控制技术,仍然不能获得质量好的产品。Kelbassa表示,为了进一步提高使用激光的增材制造技术,需要开发增材制造工艺专用的金属粉末。目前的技术水平是还没有任何专门为增材制造工艺开发的金属粉末,增材制造工艺使用的金属粉末,都是几十年前为等离子喷涂、真空等离子喷涂和高速氧燃料火焰喷涂等热喷涂工艺开发的。由于是使用雾化工艺制造的,这类金属粉末中含有较多的空气中的一些化学元素,可能会形成一些空心颗粒。如果将这样的金属粉末应用于热喷涂工艺,这些问题都不重要;但是应用于激光金属沉积等工艺的情况就不同了,在增材制造工艺中使用这样的金属粉末,会导致在零件中出现孔洞,使零件出现脆性。

                  激光增材制造研讨会上另一个重点关注的领域是增材制造工艺用金属粉末的使用问题。如果能完全避免其他材料产生的污染,并且可以保证金属粉末筛分的质量,就可以在其他的增材制造工艺中,继续使用这种金属粉末。解决这个问题的一个简单的办法是:一种材料使用同一个粉末加料器和同一个设备。就特定材料与空气中的化学元素的亲和力来说,钛等化学亲和力高的材料的重复使用,不能与钢铁和镍基材料一样。不过,如果能保证粉末处理过程始终在惰性保护气氛中进行,那么从理论上说,所有这类材料也可以无限地在增材制造工艺中使用。各行业应用增材制造技术使用的金属粉末差异很大,在航空和发电领域,增材制造工艺应用的材料主要是Ti-6Al-4V、Ti-6246、Ti-6242和Ti-17等钛合金与多晶Inconel 625、Inconel 718 和Nimonic PE 16 等镍合金;定向结晶工艺使用Mar-M 247、CMSX-4 和PWA 1483/1484;在汽车制造领域,人们对AlSi10Mg 铝合金等轻质材料在增材制造工艺的应用很感兴趣;工具、模具制造行业,人们重点关注的是钢铁材料在增材制造工艺的应用;在医疗应用领域,增材制造制品应用的方向主要是移植物,使用的材料有:钛、镁基材料,CoCr合金,ZrO2-Al2O3系陶瓷和形状记忆合金等材料。


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