鋁是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是增材制造領(lǐng)域最常用的金屬之一龄坪。它是一種強(qiáng)度高昭雌、重量輕的金屬合金，具有理想的機(jī)械和熱性能組合健田。從事材料開發(fā)（尤其是用于增材制造）的公司提供各種用于金屬3D打印的鋁合金烛卧。

為了更好地了解這種金屬的特性及其為3D打印部件帶來的好處，TCT小編在此篇中帶您進(jìn)行深入探討妓局。

鋁（Al）的原子序數(shù)為13唱星，是一種化學(xué)元素，在地殼中隨處可見跟磨。它是一種非鐵磁性金屬（無法被磁場(chǎng)磁化）。許多可用于增材制造的鋁合金由金屬和類金屬元素的組合組成忱痴，包括鋁潭灯、硅、鎂或銅蚪应。其中最受歡迎的鋁合金包括：

• AlSi7Mg - 含硅（7%）的鋁和鎂合金

• AlSi10Mg - 含硅的鋁合金（10%）和鎂合金

• AlSi12 - 含硅的鋁合金（12%）

• AlSi9Cu3 - 含硅合金（9%）和銅（3%）的鋁

鋁不僅是一種熔點(diǎn)低的輕金屬话弹，還是一種非常好的電導(dǎo)體和熱導(dǎo)體。鋁的工業(yè)用途使其在數(shù)量和用途方面都成為最重要的材料之一伍戚。那么這種金屬在增材制造領(lǐng)域是怎么應(yīng)用的呢味专？

說到用鋁合金制作3D打印部件，有許多不同的方法透汞。金屬增材制造技術(shù)中最普遍的技術(shù)之一便是激光粉末床熔合(LPBF)数荤，通過激光將鋪在粉末床上的金屬層逐點(diǎn)熔化。電子束熔化（EBM）技術(shù)也是如此薄肉，但不同之處在于其能量來源是電子束而不是激光阴戚。

除這兩種方法外，還有其他金屬制造方法也能使用鋁進(jìn)行打印某亩，如粘合劑噴射笋熬、冷金屬熔融（CMF）和線弧增材制造（WAAM）。此外腻菇，我們還發(fā)現(xiàn)FDM技術(shù)雖然對(duì)鋁的應(yīng)用相對(duì)較低胳螟，但主要還是使用塑料絲，但一些公司已開發(fā)出與這種技術(shù)兼容的解決方案筹吐，以制造出更耐磨的零件糖耸。
與其他金屬相比秘遏，鋁制3D打印部件有許多優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。其中蔬捷，鋁是一種高性能材料垄提，具有有趣的機(jī)械和化學(xué)特性。除了可以制造復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)外周拐，它還具有很高的強(qiáng)度重量比和耐候性铡俐。不過，鋁制3D打印部件的剛性不如鋼制部件妥粟。且與鈦不同审丘，鋁不是一種生物相容性金屬，因此它不是醫(yī)療領(lǐng)域使用的理想選擇犀进。

無論采用哪種工藝嵌鳖，鋁合金3D打印部件都能為眾多行業(yè)提供有趣的特性。除了具有良好的耐化學(xué)性和重量輕之外膊节，鋁合金還是所有金屬中強(qiáng)度重量比最好的金屬之一及裂。隨著行業(yè)領(lǐng)域的不斷深度發(fā)展，航天航空原拉、汽車制造等多種行業(yè)應(yīng)用對(duì)材料性能的需求也迅速提高嘀矢。

在汽車領(lǐng)域，保時(shí)捷為其旗艦車型GT2 RS使用3D打印鋁活塞堵套。金屬增材制造技術(shù)的使用使該公司能夠從700馬力的雙渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中獲得多達(dá)30馬力的動(dòng)力昵例，同時(shí)提高了汽車的效率和性能。與此同時(shí)端皮，梅賽德斯奔馳公司正在為其卡車和汽車生產(chǎn)線打印鋁制替換零件锣裆，以確保更高的道路安全性。
2021年福特汽車曾宣布腰凫，計(jì)劃每年3D打印20萬個(gè)鋁合金零件泞驴。當(dāng)時(shí)，福特正在開發(fā)的部件將用于福特汽車“非常受歡迎的車型”的全面生產(chǎn)逢防，將要量產(chǎn)的3D打印零件并沒有透露細(xì)節(jié)康聂，不過可以確定的是將通過粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)制造。
福特用于粘結(jié)劑噴射和燒結(jié)具有挑戰(zhàn)性的金屬粉末是鋁 6061胞四。這一發(fā)展是福特工程師和材料科學(xué)家與粘結(jié)劑噴射技術(shù)供應(yīng)商 ExOne 合作的結(jié)果恬汁。而成功將鋁應(yīng)用于汽車零件的3D打印生產(chǎn)的意義是重大的：從傳統(tǒng)制造工藝到3D打印工藝的轉(zhuǎn)變將通過簡化設(shè)計(jì)來減輕重量、節(jié)省空間辜伟、提高零件性能以及節(jié)省成本和時(shí)間氓侧。

航空航天業(yè)在其業(yè)務(wù)中采用鋁3D打印技術(shù)也不甘落后。例如导狡，NASA馬歇爾太空飛行中心進(jìn)行了3D打印噴管的熱火測(cè)試约巷，該噴管是通過與一家創(chuàng)業(yè)企業(yè) Elementum 3D 合作偎痛，采用Elementum 3D開發(fā)的新型鋁合金 6061-RAM2制成，可承受巨大的溫度梯度独郎。這種噴管比傳統(tǒng)噴管更輕踩麦，為可攜帶更多有效載荷的深空飛行奠定了基礎(chǔ)。
據(jù)TCT了解到氓癌，倍豐科技（2024 TCT展位號(hào)：7F50）創(chuàng)始人谓谦、澳大利亞工程院吳鑫華院士帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出了牌號(hào)為GA570的高溫高強(qiáng)的3D打印專用鋁合金材料，立刻受到了包括美國通用她蛉，波音贺坝，雷神，賽峰等多家航空巨頭的高度贊賞和重視赚兰。GA570材料強(qiáng)度達(dá)到目前可用于3D打印的鋁合金材料中最高水平俘噩，抗拉強(qiáng)度穩(wěn)定達(dá)到570MPa以上，延伸率穩(wěn)定達(dá)到12%以上郎石，制備的航空零部件通過了250℃高溫下持續(xù)5000小時(shí)的穩(wěn)定試驗(yàn)逾辕，相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)常規(guī)服役25年的要求。

如今认吕，有許多公司致力于鋁粉的開發(fā)芽茄。包括中體新材（2024 TCT展位號(hào)：8E62）和安徽工程大學(xué)聯(lián)手研發(fā)低成本高強(qiáng)Al-Ce鋁合金系列材料，在提高合金的強(qiáng)度和塑性绍挤，進(jìn)而拓展其在航天領(lǐng)域，汽車等領(lǐng)域應(yīng)用尤桃，為輕量化材料的創(chuàng)新應(yīng)用提供新的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐指導(dǎo)籽榕，推進(jìn)金屬3D打印領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新。
并且值得注意的是甘桑，3D打印設(shè)備商EOS（2024 TCT展位號(hào)：8E30）于今年正式推出用于工業(yè)3D打印的高強(qiáng)度陽極氧化鋁合金材料Aluminum Al5X1拍皮，并在11月開始供貨。與其他具有類似強(qiáng)度和伸長特性的鋁合金相比跑杭，這種鋁合金的成本更具競爭力铆帽。EOS Aluminum Al5X1 具有優(yōu)異的性能和材料特性，兼具高強(qiáng)度和延伸率德谅。

EOS Aluminum Al5X1

隨著材料技術(shù)的不斷攻關(guān)爹橱，高性能材料在航空航天工藝的發(fā)展中不斷迭代，新材料的涌現(xiàn)不斷倒逼傳統(tǒng)材料技術(shù)前進(jìn)窄做，鋁材在性能愧驱、規(guī)格方面面臨著極大的挑戰(zhàn)，要求鋁合金材料更高強(qiáng)椭盏、更輕質(zhì)组砚、更可靠和更長壽吻商，具備極端環(huán)境下的服役性能、高強(qiáng)高韌耐腐蝕耐疲勞糟红，加工后低殘余應(yīng)力的大規(guī)格高性能材料址檀。TCT也相信鋁合金的3D打印發(fā)展前景可期，尤其是在應(yīng)用于航空航天及軍工領(lǐng)域匣夭。

TCT Asia 2024

時(shí)間與地點(diǎn)

5月7日 09:00 - 17:30

5月8日 09:00 - 17:30

5月9日 09:00 - 15:00

國家會(huì)展中心（上海）7.1&8.1館

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