3D打印技術(shù)參考注意到，已將業(yè)務(wù)拓展至粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術(shù)領(lǐng)域的日本理光，于近日推出了適用于該技術(shù)的6000系列鋁合金(AlSiMg)。在傳統(tǒng)制造中，6000系鋁合金因具有高強(qiáng)度和耐腐蝕特性而被廣泛使用。

然而，6000系列鋁合金更容易氧化并且對(duì)雜質(zhì)的耐受性更差，這使它們成為最難燒結(jié)的鋁合金之一。

理光使用BJ技術(shù)3D打印的6000系列鋁合金零件

2020年，日本理光發(fā)布了采用液相燒結(jié)技術(shù)成形的4000系列鋁(AlSi)，使這種材料的粘結(jié)劑噴射打印成為可能。在6000系列的開(kāi)發(fā)中，理光與德國(guó)弗勞恩霍夫制造技術(shù)與先進(jìn)材料研究所IFAM合作，再次利用了液相燒結(jié)工藝。

理光鋁合金粘結(jié)劑噴射金屬3D打印燒結(jié)流程

6000系列鋁合金的在燒結(jié)過(guò)程中，理光精確控制爐內(nèi)氣體，并使用高度可降解的粘結(jié)劑和優(yōu)化的脫脂工藝。如今，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)使6000系列鋁合金復(fù)雜零件的粘結(jié)劑噴射打印成形成為可能。

6000系鋁合金燒結(jié)性能

在粘結(jié)劑噴射工藝中，粘結(jié)劑有選擇的逐層沉積在粉末床上，從而制造出生坯。生坯隨后經(jīng)過(guò)脫脂和燒結(jié)過(guò)程獲得致密化的金屬零件，而鋁合金的粘結(jié)劑噴射已被證明存在困難——表面氧化物阻礙了燒結(jié)階段的致密化。

理光6000系列鋁合金B(yǎng)J?3D打印零件的斷層掃描圖像

6000系鋁合金零件的微觀結(jié)構(gòu)（來(lái)自理光）

隨著理光6000系列鋁合金材料的開(kāi)發(fā)，材料燒結(jié)后相對(duì)密度超過(guò)97%。燒結(jié)樣品的X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描顯示，表面或內(nèi)部均無(wú)大孔隙。同一樣品的微觀結(jié)構(gòu)在更高的放大倍數(shù)下也表現(xiàn)出燒結(jié)后有足夠的致密化，樣品的相對(duì)密度達(dá)到97.9%。

聚焦于熱應(yīng)用與輕質(zhì)部件制造

理光表示，對(duì)于鋁合金應(yīng)用來(lái)說(shuō)，重要的特性包括抗拉強(qiáng)度和導(dǎo)熱性，與傳統(tǒng)工藝所注重的特性一致。據(jù)報(bào)道，在T6熱處理（6000系列鋁的常見(jiàn)熱處理）之后，樣品的拉伸強(qiáng)度約為250MPa。通過(guò)激光閃光法測(cè)量的熱導(dǎo)率也記錄為180W/mK，相當(dāng)于6000系列鋁鑄件。

理光表示，其6000系列是熱交換器和輕型結(jié)構(gòu)部件以及其他應(yīng)用的理想選擇。該公司計(jì)劃專注于與客戶的合作，以及新技術(shù)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。

理光粘結(jié)劑噴射金屬3D打印的復(fù)雜結(jié)構(gòu)

理光粘結(jié)劑噴射金屬3D打印的復(fù)雜結(jié)構(gòu)

理光粘結(jié)劑噴射金屬3D打印的復(fù)雜結(jié)構(gòu)

理光公司歐洲增材制造部經(jīng)理表示：“我們相信與客戶的對(duì)話和共同創(chuàng)造極其重要，技術(shù)開(kāi)發(fā)也是如此。我們的目標(biāo)是通過(guò)在英國(guó)特爾福德客戶體驗(yàn)中心開(kāi)展的活動(dòng)，利用這項(xiàng)新開(kāi)發(fā)的技術(shù)，加速與技術(shù)合作伙伴和客戶的合作。”

3D打印技術(shù)參考注意到，雖然Desktop Metal與Exone在2021年均宣布突破了鋁合金的粘結(jié)劑噴射3D打印制造，但兩年過(guò)去，目前仍未看到關(guān)于其應(yīng)用的案例報(bào)道。

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