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金属粉末在美国激光研究所第7届激光添加剂制造研讨会上成为人们关注的焦点

添加剂制造用金属粉末将成为美国激光研究所第七届激光添加剂制造研讨会的重要组成部分,该研讨会将于3月4日至5日在美国奥兰多举行。演讲嘉宾包括GE全球研究中心,宝马和西门子的代表。

2015年LAM大会主席兼澳大利亚墨尔本皇家理工大学兼职教授Ingomar Kelbassa博士是Fraunhofer ILT团队的一员,该团队在2012年凭借该公司的附加制造BLISK(刀片集成磁盘)赢得了航空周创新奖。Kelbassa在LAM 2015监督了一项24项演讲计划,该计划的重点是全球的增材制造(AM)工艺链,设计和材料,磨损和腐蚀保护,维护,维修和大修以及AM计划。

选择高质量的粉末对于金属添加剂制造工艺至关重要。Kelbassa说:“金属粉末是整个AM工艺链的原材料,其质量显着决定了最终产品的质量。粉末质量不能被操纵,并且在AM过程中不能控制; 它是唯一不受影响的工艺参数。您可以拥有最佳的AM工艺和最佳的工艺控制,但如果使用劣质粉末,那么您就会迷失方向。“

Kelbassa补充说,为了进一步优化各种基于激光的增材制造方法,需要专门定制的粉末。“我们需要AM定制的粉末。目前的技术水平是没有任何AM定制的粉末。所有用于AM的粉末都是在几十年前开发和改进的,用于热喷涂工艺,如大气等离子喷涂,真空等离子喷涂和高速氧燃料。

据说,由于制造过程中使用的雾化过程,这些粉末可能具有中空颗粒和较高含量的大气元素。这些问题在热喷涂中并不重要,但它们对于诸如激光金属沉积的工艺变得至关重要,因为它们会在添加制造的散装部件中导致多孔性和脆性。

LAM 2015将解决的另一个关键问题是添加剂粉末可以重复使用的频率。“通常,如果您可以完全避免与其他材料的交叉污染,并且如果您可以保证在两者之间进行筛分,则可以重复使用/回收粉末,这样您就可以确保在使用过的(恒定的)粒度分布时具有相同的质量例如,20 - 35μm用于选择性激光熔化,35 - 100μm用于激光金属沉积,“Kelbassa解释说。“一种简单的方法是仅使用相同的机器,相同的粉末进料器和相同的设备用于一种材料类别。”

Kelbassa总结说,可行的回收步骤的数量取决于某些材料在大气元素方面的化学亲和力。与常规的,非那种仿射金属(如铁和镍基钢)相比,钛等高度亲和的材料不能回收利用。但是,如果你能保证在整个加工过程中始终在惰性气体环境中进行粉末处理,那么所有这些材料都可以重复 - 理论上无限 - 再循环。“

Kelbassa表示,添加剂工艺中使用的金属粉末因工业而异。航空航天和发电行业主要集中在钛和镍基合金,如Ti-6Al-4V,Ti-6246,Ti-6242,Ti-17和多晶Inconel 625,Inconel 718和Nimonic PE 16; 定向凝固,例如Mar-M 247,并且在极少数情况下是单晶,例如CMSX-4和PWA 1483/1484。

然而,汽车行业对轻质材料如铝合金(例如AlSi10Mg)有浓厚的兴趣,而工具,模具和模具制造行业主要关注铁基钢。

医疗应用,通常以植入物的形式,使用钛和镁基材料以及CoCr合金和陶瓷,例如ZrO2-Al2O3化合物/混合物或形状记忆合金,例如镍钛诺(50%镍,50%钛)。

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