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全球3D打印精要资讯,5000美元冷喷涂DED设备/Haynes282合金工艺/全球最大3D打印机

持续跟进超低成本冷喷涂3D打印设备,另一个潜力大学创业项目

AM易道之前发布的历史最便宜2999美元桌面级SLS设备引起了大家的广泛关注:

桌面级3D打印歌舞升平?美国小伙突然发起“价格战”

售价只有2999的桌面级SLS打印机横空出世,让大量3D打印用户以及同行为之一震。广大读者对该公司的技术产生了空前绝后的好奇、质疑和合作渴望。

此次分享的是低成本(5000美元)的冷喷涂DED3D打印设备,和桌面SLS的团队同出一辙,都是大学创业项目。

近日,莱斯大学的一个学生团队开发出了一款创新的低成本冷喷金属3D打印机原型,为DED金属3D打印的大众化应用带来了新的希望。

这款打印机借鉴了冷喷涂技术的原理,利用高速气流而非高温,使金属粉末变形并附着在基材上。


具体而言,打印机配备了一个压力容器,可将通入的氮气加热至842°F(约450℃)并加压。当高速气流从喷嘴喷出后,会迅速冷却,但携带的金属粉末(如铜粉)在撞击基材时会发生塑性变形并牢牢附着。通过精确控制粉末喷涂,就能逐层「打印」出三维金属零件。

值得一提的是,与动辄上百万美元的激光熔融金属3D打印机相比,该原型机的总成本仅约5000美元。

研究团队表示,通过进一步的优化和改进,有望将成本降至更低。

当然,AM易道认为,在实现「家用」之前,还需要解决一些安全隐患,如高压容器的潜在危险性,以及金属粉尘吸入的毒性风险等。

AM易道点评:

冷喷涂技术利用的是物理冲击而非热能,使得材料在沉积过程中始终保持固态,这一点与激光或电弧熔化技术形成鲜明对比。

因其独特的冷加工特性,冷喷涂特别适用于高反射率金属如铜和铝,这些材料在传统的热熔过程中容易产生缺陷。

在工业应用上,冷喷涂不仅可以用于新零件的制造,更在磨损部件的快速修复中显示出其独到的优势。例如,对于气缸壁、管道等常见于汽车和航空领域的部件,使用冷喷涂可以在不移除部件的情况下直接进行现场修复,大大节省了成本和时间。



WAAM制备Haynes 282合金,扫描策略与热处理工艺成就高性能

美国匹兹堡大学的研究团队近日深入探究了电弧增材制造(WAAM)工艺制备Haynes 282镍基高温合金时,扫描矢量长度、热等静压(HIP)处理和时效热处理对其微观组织演变和力学性能的影响。这项研究有望为WAAM技术在高温合金领域的工艺优化和产业应用提供重要指导。

研究人员采用25mm和100mm两种扫描矢量长度制备了WAAM Haynes 282合金样品。结果发现,较长的扫描矢量会提高冷却速率,导致成形过程中的晶粒尺寸更细小,同时加速了再结晶动力学过程。相比之下,较短扫描矢量制备的样品则呈现出更加粗大的晶粒组织和更强的织构特征。

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为了进一步优化材料性能,研究人员对样品进行了热等静压(HIP)处理和时效热处理。结果表明,HIP处理可以将材料的孔隙率从约2.5%降低至约1%,并在随后的炉冷过程中伴随着强化 γ'相的析出。值得注意的是,这些析出相可以在初始时效(1010℃)过程中被重新溶解,并通过二次时效(788℃)重新析出,从而有效提高材料的硬度水平。

拉伸力学性能测试进一步验证了HIP处理和时效热处理的显著效果。经过HIP处理的WAAM Haynes 282试样的屈服强度可达到约750MPa,与商用锻造Haynes 282材料相当。这些结果凸显了HIP处理对于提升WAAM高温合金力学性能的重要作用。

AM易道点评:

这项研究系统揭示了WAAM工艺中扫描策略和后处理工艺对Haynes 282合金微观组织和力学性能演变规律的影响,为其工艺优化提供了重要的理论指导和技术路径。尤其是HIP处理与时效热处理的巧妙结合,可以同时实现高温合金的致密化和强化,有望显著拓展WAAM技术在航空航天等高端制造领域的应用空间。

不过我们也要看到,要真正实现WAAM高温合金的产业化应用,还需要针对具体零部件的几何结构特征和服役性能需求,灵活调控工艺参数,平衡材料性能与制造成本的关系,以实现制造效率、经济性与可靠性的最佳平衡。

毕竟,不是所有零件都能接受HIP昂贵的热处理成本。


缅因大学揭幕全球最大3D打印机,最先可能用于房地产

缅因大学近日推出了一项重大突破——「未来工厂1.0」(FoF 1.0),这是目前世界上最大的3D打印机。

FoF 1.0不仅在尺寸上超越了之前的记录,其29.26米长、9.75米宽、5.49米高的打印空间,以及每小时227公斤的惊人打印速度,更是开启了大尺度增材制造的崭新篇章。


除了在尺寸和速度上的突破,FoF 1.0还集成了多种制造工艺,从增材制造、减材加工,到连续铺带和机械臂操作,其多功能性将为制造业研发开辟新的道路。

值得一提的是,FoF 1.0采用了源自缅因州锯木厂木材残余的生物基材料,充分利用了当地丰富的森林资源,彰显了其在可持续发展方面的巨大优势。考虑到缅因州正面临约8万套住房短缺的挑战,这一技术无疑为解决当地住房问题提供了新的思路和可能。

AM易道点评:

FoF 1.0的推出标志着增材制造技术的重大突破,其在尺寸、速度、多功能性和可持续性等方面的优势,有望在国防、建筑等领域掀起新的应用浪潮。这一技术创新的背后,是政产学多方携手推动的结果,凸显了协同创新在攻克制造业关键核心技术方面的重要意义。

从技术架构上来看,这个设备并无超越预期之处,此设备和橡树岭国家实验室的BAAM架构异曲同工。此类大设备难在工艺、材料和稳定性,更关键的是找到具体的应用为早期的试错成本买单。

24-04-30 08:37
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