攀鋼研究院鈦金屬技術(shù)研究所增材制造項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)完成了氬氣站的建設(shè)和霧化設(shè)備的匹配性調(diào)試工作。這標(biāo)志著該院在3D打印用球形鈦合金粉末制備技術(shù)攻關(guān)取得階段性進(jìn)展，為球形鈦及鈦合金粉末產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

增材制造技術(shù)被譽(yù)為第三次工業(yè)技術(shù)革命，制約其發(fā)展的核心問題之一仍然是材料。目前，國(guó)內(nèi)大部分金屬3D打印粉體材料，特別是鈦合金粉體只能依靠進(jìn)口，價(jià)格高昂，而國(guó)內(nèi)鈦合金粉體制備技術(shù)整體發(fā)展較為緩慢，粉末批次穩(wěn)定性一直未得到解決。日前，

據(jù)悉，3D打印用金屬粉末材料包括鈦合金、鋁合金、青銅合金、鎳合金等，鈦合金粉末在金屬零件3D打印產(chǎn)業(yè)鏈中是最重要的一環(huán)，也是最大的價(jià)值所在。鈦及鈦合金球形粉末制備技術(shù)一直為美、德、英等西方發(fā)達(dá)國(guó)家所壟斷。3D打印對(duì)打印用粉的成分、粒度、形貌等都有嚴(yán)格要求，而國(guó)內(nèi)采用簡(jiǎn)單的物理破碎制粉工藝生產(chǎn)的粉末，無(wú)法滿足3D打印條件。小裝置小批量的生產(chǎn)模式，也導(dǎo)致各種球形金屬粉末產(chǎn)量低、生產(chǎn)不連續(xù)、成本高等諸多問題，嚴(yán)重制約了3D打印技術(shù)的發(fā)展。

電極感應(yīng)氣霧化法是目前世界上工業(yè)化生產(chǎn)鈦合金粉末的主要方法之一，也是國(guó)內(nèi)批量化工業(yè)生產(chǎn)3D激光打印用球形鈦合金粉末的唯一方法。

氣霧化的基本原理是用高速氣流，將液態(tài)金屬流破碎成小液滴并凝固成粉末的過程。其制備的粉末具有純度高、氧含量低、粉末粒度可控、生產(chǎn)成本低以及球形度高等優(yōu)點(diǎn)。

2015年，研究院鈦金屬技術(shù)研究所開始籌備建設(shè)3D打印用球形鈦及鈦合金粉末制備平臺(tái);

2016年完成了氣霧化設(shè)備的基礎(chǔ)配套和安裝調(diào)試;

2017年通過系統(tǒng)研究，對(duì)氣霧化設(shè)備進(jìn)行了初步改造，打通了氣霧化制備球形鈦及鈦合金粉末工藝流程，得到了質(zhì)量穩(wěn)定的合格產(chǎn)品，整體技術(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平;

2018年在激光打印用球形鈦合金粉末制備方面取得突破，達(dá)到了世界頂級(jí)公司水平。

今年以來(lái)，研究院增材制造項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開始由實(shí)驗(yàn)室研究走向產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)攻關(guān)。在相繼完成了氬氣站建設(shè)和霧化設(shè)備的匹配性研究之后，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正以市場(chǎng)為依托，逐步將實(shí)驗(yàn)室研究成果落地產(chǎn)業(yè)化，盡早擺脫我國(guó)在高端球形鈦合金粉末領(lǐng)域受制于國(guó)外的被動(dòng)局面。

隨著金屬3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，球形鈦合金粉體材料的制備技術(shù)將進(jìn)一步完善及產(chǎn)業(yè)化，老一代技術(shù)將得到大幅度 更新?lián)Q代，新的制備技術(shù)及工藝也將不斷涌現(xiàn)。