力拓通过提供铝钪合金进军3D打印领域

航空航天领域,铝合金的应用一直存在着一些弊端。铝合金虽然很轻,但在暴露于高于160°C的温度的应用中往往表现不佳。它们会随着时间的流逝而软化和老化,因此航空航天领域会选择相对较重的金属,例如钢或钛。如何在提升铝合金的性能,这是一个值得研究和突破的地方。

根据多元化矿业公司力拓(Rio Tinto),力拓目前已签署一项协议,从其北美业务向金属增材制造商Amaero提供第一批商业化高性能铝合金材料。

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突破性能极限的铝合金

block 原材料与下游应用的优势互补

力拓(Rio Tinto)作为铝和钪的生产者的独特地位及其开发特殊合金的技术能力,通过与Amaero进军3D打印领域。

力拓将提供合金坯料,根据协议,力拓将由加拿大冶炼厂交付由其负责生产的低碳铝制成的合金坯,并从其位于魁北克省的冶金厂交付高纯度氧化钪。这些坯料将由Amaero加工成粉末用于3D打印目的,并提供给高温应用市场。

氧化钪将由力拓在魁北克建造的新工厂供应,根据3D科学谷的深度了解,该工厂将使用力拓科学家开发的创新回收工艺,从生产二氧化钛的废料流中提取高纯度氧化钪,而无需进行任何其他开采

力拓与Amaero还将合作开发Amaero高性能、高工作温度的铝合金“ Amaero HOT Al”的供应链,将这种轻质材料商业化,以用于航空航天,国防和其他行业。

block 剑指航空航天轻量化

Amaero来源于莫纳什大学,这所大学在航空航天增材制造领域有着多年的经验积累,曾与法国宇航企业赛峰集团合作,开发了两台3D打印的喷气式发动机,根据3D科学谷的了解目前该发动机已经进入到商业化阶段。

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Amaero与许多世界领先的航空航天和国防产品制造商合作,具有研发和制造能力,并具有交付航空和军事规格3D打印合金关键零部件的能力。

半个多世纪以来,科研人员已经完成了大量工作,以改善铝合金的耐热性,使铝合金能够承受更高的工作温度而不会降低机械性能。今天,在世界范围内,通过3D打印技术,新型的铝合金材料在呈现出快速上升的开发态势,更高的强度,替代中温钛合金的可能性,Amaero HOT Al开辟了在性能方面一种独特的市场定位。

Amaero HOT Al新型铝合金可在3D打印后进行热处理和时效硬化,从而提高了强度和耐用性,使得这种铝合金在260°C左右的温度下长时间稳定。最初是由澳大利亚莫纳什大学的研究人员与Amaero合作开发的,Amaero现在拥有该合金的全球许可权。

block 3D打印与新型铝合金的结合催生新的国际赛道

根据3D科学谷的市场观察,开发和商业化新型高强度铝合金以及适合各种铝合金3D打印的设备,已经成为一条明显的国际与国内发展趋势。今天,在世界范围内,通过3D打印技术,新型的铝合金材料在呈现出快速上升的开发态势,更高的强度,替代中温钛合金的可能性,在这方面国内上海交通大学与安徽相邦复合材料共同研发生产的陶铝粉末,能够改善粉末流动性,提高激光吸收率,细化晶粒组织,尤其适用于3D打印。

Material安徽相邦复合材料的陶铝复合材料© 3D科学谷发布的《铝金属3D打印白皮书》

根据中国日报,在国内,苏州倍丰创始人、澳大利亚工程院吴鑫华院士领导莫纳什大学研究团队成功开发出了牌号为Al250C的高强高韧增材制造专用铝合金材料,该Al250C材料用于3D打印屈服强度可达580MPa,抗拉强度590MPa以上,延伸率可达11%,制备构件通过了250℃高温下持续5000小时的稳定试验, 相当于发动机常规服役25年的要求。

更多信息请参考3D科学谷发布的《铝金属3D打印白皮书

l 文章来源:3D科学谷内容团队

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