3D打印金屬粉末制備與產業(yè)化

新一代信息技術

基于增材制造理念的先進設計與智能制造賦能第四次工業(yè)革命，金屬3D打印技術開始應用廣泛應用于航空航天、生物醫(yī)療、交通運輸、智能制造等領域。但是全球絕大部分高端金屬粉末市場份額被國外廠商占據，高端金屬粉末的缺失制約了我國3D打印行業(yè)的發(fā)展。為解決這一“卡脖子”難題，本項目擬研發(fā)出具有我國自主知識產權的粉體制備技術，形成從粉末原材料、打印工藝到發(fā)動機鋁合金零件制造成套技術科學與技術原型，建成超高強度3D打印用鋁合金示范生產線，有力提升經濟效應。

本項目基于“粉末-3D打印工藝-零件性能”關系，指導粉末進行成分、粒徑、形貌等參數優(yōu)化。通過調節(jié)氣霧化壓力、過熱溫度、保溫時間、噴嘴結構、惰性氣體氣流量來揭示氧含量、球形度、空心粉率及成分變化規(guī)律。最終獲得高品質合金粉末氣霧化緊耦合制備原理及技術。并且通過探究“打印工藝-力學性能-變形控制”關系，發(fā)展了高性能、高精度3D打印構件配套成形技術。

2021年全球3D打印市場規(guī)模達到3000億美元，2010-2021年3D打印市場的年均復合增長率為45.60%。增速迅猛，市場規(guī)模巨大。伴隨著3D打印技術的快速成長和3D打印技術在各個行業(yè)領域的滲透。前瞻估算未來10年，3D打印行業(yè)的市場規(guī)模依然存在10倍的上升空間。3D打印的主要應用市場航空航天、生物醫(yī)療、交通運輸、智能制造等。

制備的氣霧化粉末，球形度、流動性、氧含量指標居于國內領先水平。以打通了3D打印高強鋁“制粉-成形-應用”全鏈條技術。