江蘇威拉里新材料科技有限公司、上海交通大學王浩偉教授團隊和安徽相邦復合材料有限公司三方深度合作,在材料體系開發和制粉工藝研究等方面進行了大量研究,成功開發出適用于3D打印的高性能陶鋁復合材料粉末。其打印件的最大抗拉強度超過540MPa,最大斷裂伸長率超過15%。產品應用實例:
電子芯片焊接關鍵零部件
產品規格:116mm×28mm×12mm
粉末牌號:FCA101Y-10
性能指標:模量>85Gpa
雙方技術團隊結合陶鋁復合材料的自身特點,從專用設備、工藝調控、材料組分一體化設計三方面入手:
一、在專用設備設計上,優化溫控系統、排氣系統和霧化系統,并設計了專用的粉末后處理工藝,大幅減少衛星球和空心球的比例,將粉末的霍爾流速縮短到75s/50g以內,松裝密度提升到1.4g/cm3以上;
陶鋁復合粉末物理性能:
二、通過全工藝流程控制,大幅提高了粉末成分、粒度及氧含量等關鍵指標的批次穩定性;
陶鋁復合粉末化學成分:
陶鋁復合粉末電鏡照片:
三、引入TiB2納米顆粒的二次熔煉控制技術,配合成分設計,使TiB2強化相在制備原料、生產粉末和打印成件的過程中,均能維持在相同的狀態,不僅克服了鋁合金激光吸收率低的問題,還可以形成超細等軸晶結構,解決了陶鋁復合材料工業化連續生產難題。
陶鋁與傳統鋁合金打印性能對比:
在實際打印的過程中,由于強化相TiB2是從基體中原位生長的,與基體之間的界面不存在潤濕性的問題,能夠形成強化學鍵,因此合金組織能夠呈現平均晶粒尺寸<500nm的超細晶結構,大幅強化了合金的綜合力學性能,并使工件的組織表現出一流的各向同性性能。
陶鋁復合材料打印件性能:
同時,通過調整的激光功率、掃描速度和方式等打印參數,能夠在工件在兩向上均產生細小均勻的等軸晶,將兩向力學性能差縮小到5%以內,以滿足大型復雜結構的成型要求。
江蘇威拉里新材料科技有限公司
江蘇威拉里新材料科技有限公司是由徐州礦務集團投資組建的國家級高新技術企業,國家知識產權優勢企業。
公司目前擁有自主研發的9條VIGA(2條400Kg級在建)生產線和3條EIGA(2條在建)生產線,年產能700噸。批量生產、穩定供應模具鋼、高溫合金、鋁合金、鈦合金、鈷鉻合金、高熵合金等多種金屬粉體,產品通過了ISO9001、AS9100、GJB體系認證,并能夠針對客戶需求,提供高品質粉體設備及制備工藝整體解決方案。