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进无止境ï¼?022å¹´å‡åŽä¸‰ç»´AMæ料的探索之è·?/p>

进无止境ï¼?022å¹´å‡åŽä¸‰ç»´AMæ料的探索之è·?/div>

3D打å°æŠ€æœ¯ï¼Œåˆç§°å¢žæ制造技术,它以数字模型文件为基础,è¿ç”¨ç²‰æœ«ç­‰ç²˜åˆæ料,将ææ–™é€å±‚堆积制造出实体物å“的新兴制造技术。而æ料是3D打å°æŠ€æœ¯é‡è¦çš„物质基础,它的性能在很大程度上决定了æˆå½¢é›¶ä»¶çš„综åˆæ€§èƒ½ã€‚éšç€å…¨çƒ3D打å°è¡Œä¸šçš„日益å‘展,增æ制造也越æ¥è¶Šå—到国家的关注,è€?D打å°æ料作为增æ制造的先行行业,在推动我国增æ制造整体å‘展上扮演ç€é‡è¦çš„角色ã€ü/p>

æ料的增加是3D打å°æŠ€æœ¯å‘展的必然趋势。æ®ä¸šå†…领先厂商的报告称,目å‰?D打å°çš„æ料已ç»è¶…过了200ç§ï¼Œæ料大类å¯åˆ†ä¸ºé‡‘属和éžé‡‘属两ç§ã€‚å‡åŽä¸‰ç»´ä½œä¸ºä¸­å›½é‡‘属·陶瓷间æŽ?D打å°æŠ€æœ¯çš„开拓者和领导者,å分注é‡3D打å°æ料的研å‘。å‡åŽä¸‰ç»´åŸºäºŽè‡ªä¸»çŸ¥è¯†äº§æƒçš„粉末挤出打å°æŠ€æœ¯ï¼ˆPEP技术),相继开å‘出了适é…于å‡åŽä¸‰ç»´PEP工艺的æ料,例如ä¸é”ˆé’¢ã€é“œåŠé“œåˆé‡‘ã€é’¨åŠé’¨åˆé‡‘ã€é«˜æ¸©åˆé‡‘ã€ç¡¬è´¨åˆé‡‘ã€éš¾ç†”金属等金属æ料,氧化锆ã€æ°§åŒ–é“ã€ç¢³åŒ–ç¡…ã€ç”Ÿç‰©é™¶ç“·ç­‰é™¶ç“·ææ–™ã€ü/p>

2022年,å‡åŽä¸‰ç»´ä¸ç•è‰°é™©ï¼Œå‹‡å¾€ç›´å‰ã€‚一直深耕行业应用场景,ä¸æ–­å¼€æ‹“è¿›å–,在æ料开å‘æ–¹é¢å–得了é‡å¤§è¿›å±•ï¼ŒåŸºäºŽPEP技术推出了钨ã€é“œã€ç¢³åŒ–ç¡…ç­?D打å°é¢—ç²’æ料,一举解决了特殊金属和特ç§é™¶ç“·æ料制造加工难等问题。为科研教育ã€å·¥ä¸šåˆ¶é€ ã€èˆªå¤©èˆªç©ºã€å†›äº‹å›½é˜²ã€ç”Ÿç‰©åŒ»ç–—ã€æ±½è½¦ã€æ¨¡å…·åˆ¶é€ ã€æ–°èƒ½æºç­‰é¢†åŸŸæ™ºèƒ½åˆ¶é€ æ供了新的解决方案ã€ü/p>

é’¨åˆé‡‘颗粒料UPGM-96WNIFE

é’¨åˆé‡‘具有高密度ã€é«˜å¼ºåº¦ã€å¤§ç¡¬åº¦ã€è€ç£¨ã€è€çƒ­ã€è€è…蚀ã€æŠ—氧化ã€æ— æ¯’ã€æ— æ”¾å°„性等一系列良好的特性,常常被制备æˆå±è”½ä»¶ã€é…é‡å—ã€é«˜å°”夫çƒæ†ã€é±¼å å­ç­‰ã€‚主è¦åº”用于航空航天ã€å†›äº‹å›½é˜²ã€æ ¸å·¥ä¸šã€å·¥ä¸šåˆ¶é€ åŠé¥°å“等领域ã€ü/p>

1-1.png

▲钨åˆé‡‘颗粒斘ü/strong>

然而,钨硬度和æžé«˜çš„熔点,使其æˆä¸ºéš¾ä»¥æ”»å…‹çš?D打å°æ料。å‡åŽä¸‰ç»´åŸºäºŽPEP技术æˆåŠŸæ”»å…‹å…¶éš¾ç‚¹ï¼Œè‡ªä¸»ç ”å‘了一ç§é‡‘属èšåˆç‰©å¤åˆææ–™UPGM-96WNIFEé’¨åˆé‡‘颗粒料,呈ç°è‰²ï¼Œç²’径在8-14目的近çƒå½¢é¢—粒。利用PEP技术的热èžæŒ¤å‡ºç³»ç»Ÿæœ‰æ•ˆå®žçŽ°äº†å¯¹æ料的一体化æˆå½¢æŽ§åˆ¶ã€‚采用打å°ä¸Žè„±è„‚烧结分开的工艺模å¼ï¼Œä¸ä»…缩短了制备周期,并且很好地解决钨æ料加工中æžæ˜“出现的å˜å½¢ã€è£‚ç—•ã€å¤¹å¿ƒç­‰é—®é¢˜ã€‚如以下打å°æ¡ˆä¾‹ï¼Œç»è¿‡æµ‹è¯•åˆ†æžï¼Œè¯¥é’¨åˆé‡‘å±è”½ä»¶æˆåž‹è‰¯å¥½ã€å·¥è‰ºå‚数稳定,充分满足了对è¾å°„æºå±è”½æ•ˆæžœçš„è¦æ±‚。åŒæ—¶ï¼Œå…¶å‡åŒ€æ€§ã€åŠ›å­¦æ€§èƒ½ã€çƒ­æ€§èƒ½ä¼˜å¼‚,且在转è¿è¿‡ç¨‹ä¸­çš„安全性也顺利通过测试ã€ü/p>

PEP技术在钨等难熔金属3D打å°é¢†åŸŸçš„核心竞争力çªå‡ºï¼Œèƒ½å¤Ÿæ»¡è¶³è½»é‡åŒ–ã€æå‡å¼ºåº¦ã€è€ç”¨æ€§å’ŒèŠ‚çœæˆæœ¬ç­‰å¤šæ–¹é¢çš„需求。如有中空或多孔结构,并且ä¸èƒ½ç›´æŽ¥åˆ‡å‰²çš„零部件采用传统方法很难制造出æ¥ï¼Œè€Œåˆ©ç”¨PEPä¸ä»…å¯ä»¥è§£å†³é’¨åœ¨ä¼ ç»Ÿåˆ¶é€ æŠ€æœ¯éš¾ä»¥è§£å†³çš„å¤æ‚结构零件加工问题,还能为解决我国在航空航天ã€æ±½è½¦ã€èˆ¹èˆ¶ã€èƒ½æºã€åŒ–å·¥ã€åŒ»ç–—等制造业领域的å¤æ‚结构ã€å‡é‡è®¾è®¡åŠåŠ å·¥åˆ¶é€ ç­‰é—®é¢˜æ供一ç§æ–°é€”径ã€ü/p>

纯铜颗粒料UPGM-CU

é“œå¯ä»¥ç”¨äºŽç”Ÿäº§ç»“构紧凑ã€æµä½“通é“å¤æ‚ã€é‡é‡æ›´è½»ã€å°ºå¯¸æ›´å°ã€æ•ˆçŽ‡æ›´é«˜çš„铜结构部件。为了获得高致密度或高导电导热纯铜制件,å‡åŽä¸‰ç»´åŸºäºŽPEP工艺开å‘出的纯铜颗粒料UPGM-CU是一ç§é‡‘属èšåˆç‰©å¤åˆæ料,呈紫红色,粒径åœ?-14目的近çƒå½¢é¢—ç²’ã€ü/p>

1-2.png

▲铜打å°æ ·å“(æ¥æºúå‡åŽä¸‰ç»´ï¼ˆü/strong>

é“œåŠé“œåˆé‡‘具有优良的导热ã€å¯¼ç”µã€å»¶å±•ã€è€è…蚀等特性,且具有良好的力学性能和加工æˆå½¢æ€§ï¼Œè¢«å¹¿æ³›åœ°åº”用于电气ã€æœºæ¢°åˆ¶é€ ã€èˆªç©ºèˆªå¤©ã€å›½é˜²å†›å·¥ç­‰é¢†åŸŸã€‚但åŒæ—¶ä¹Ÿç”±äºŽé“œå¯¼çƒ­æ€§å’Œå射性高的属性,纯铜和铜金属在金å±?D打å°æŠ€æœ¯ä¸­å¾€å¾€ä¼šå射激光æŸï¼Œå¯¼è‡´æˆå½¢æ•ˆçŽ‡ä½Žï¼Œå†¶é‡‘è´¨é‡éš¾ä»¥æŽ§åˆ¶ï¼Œä½¿å¾—打å°çš„铜零件质é‡ä¸ä½³ã€‚因此,铜也æžéš¾ä½¿ç”¨åŸºäºŽæ¿€å…‰çš„3D打å°ç³»ç»Ÿæ¥åŠ å·¥ã€ü/p>

而PEP技术,ä¸éœ€è¦é«˜èƒ½æ¿€å…‰æŸï¼Œå·§å¦™åœ°é¿å¼€äº†é“œæ‰“å°è¿‡ç¨‹ä¸­çš„高导热率ã€é«˜å射率的问题,以间接3D打å°çš„æ–¹å¼å®Œç¾Žé©¾é©­çº¯é“œæ料,克æœäº†çº¯é“œææ–?D打å°åˆ¶é€ çš„挑战。利ç”?D打å°è‡ªç”±è®¾è®¡çš„优势,创建了高度集æˆã€å¤æ‚ã€æ›´è´´åˆé›¶éƒ¨ä»¶è¡¨é¢çš„éšå½¢å†·å´é€šé“,打å°å‡ºç»“构紧凑ã€æµä½“通é“å¤æ‚ã€é‡é‡æ›´è½»ï¼Œå°ºå¯¸æ›´å°ã€æ•ˆçŽ‡æ›´é«˜çš„产å“零部件,实现了高性能纯铜组件制造的新çªç ´ã€‚ç›®å‰å·²ç»å¹¿æ³›åº”用于热交æ¢å™¨ã€æ•£çƒ­å™¨å’Œç”µæ„Ÿåº”器的产å“å¼€å‘中ã€ü/p>

碳化硅颗粒料UPGM-SIC

碳化硅陶瓷的制备一直是特ç§é™¶ç“·3D打å°æŠ€æœ¯è¿›ä¸€æ­¥æ‹“展的挑战之一,因为碳化硅陶瓷æ料在æˆåž‹è¿‡ç¨‹ä¸­ä¼šå‡ºçŽ°ç¼ºé™·ï¼Œæ¯”如气孔ã€è£‚纹ã€ä¸å‡ä¸€æ€§ç­‰ï¼Œæˆåž‹é™¶ç“·å™¨ä»¶éš¾ä»¥æŠµæŠ—脆性断裂,æžå¤§åœ°é™åˆ¶äº†å…¶æœºæ¢°æ€§èƒ½ã€‚而å¤æ‚几何形状的碳化硅陶瓷构件往往难以用传统的加工技术制造,这在很大程度上制约了å¤æ‚结构碳化硅陶瓷的应用ã€ü/p>

基于PEP技术优势,å‡åŽä¸‰ç»´å¼€å‘出了碳化硅颗粒料,是一ç§é™¶ç“·èšåˆç‰©å¤åˆæ料,呈ç°è‰²ï¼Œç²’径在8-14目的近çƒå½¢é¢—粒。并已实现了碳化硅陶瓷å¤æ‚结构部件的大尺寸ã€è½»é‡åŒ–ã€ä¸€ä½“化制备。且æˆåŠŸå°†ç¢³åŒ–硅陶瓷制备商业化,为生产高性能碳化硅陶瓷零件打开了大门。目å‰å‡åŽä¸‰ç»´PEP技术已æˆåŠŸè¿›å…¥åˆ°æˆ‘国航天航空ã€æ ¸å·¥ä¸šã€æ±½è½¦ç­‰é«˜ç«¯åˆ¶é€ é¢†åŸŸï¼Œå¸¸è¢«ç”¨æ¥åˆ¶é€ å«æ˜Ÿåå°„é•œã€ç«ç®­å–·å˜´ã€å‘动机涡轮ã€åˆ¹è½¦ç›˜ç­‰ç›¸å…³é›¶ä»¶ï¼Œæˆä¸ºä¿ƒè¿›ä¸­å›½åˆ¶é€ åˆ›æ–°ã€è½¬åž‹å‡çº§çš„新工具,具有很高的应用价值ã€ü/p>


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▲碳化硅样å“(æ¥æºúå‡åŽä¸‰ç»´ï¼ˆü/strong>

一年å‰ï¼Œä¸Šæµ·ç¡…é…¸ç›ç ”究所在å‡åŽä¸‰ç»´è®¢è´­äº†ä¸€å¥—大尺寸独立åŒå–·å˜´æ‰“å°æœºUPS-556系统。藉由此展开的高性能结构陶瓷和陶瓷基å¤åˆæ料等应用的研究并å–得进展。利用PEP技术特有的低温æˆå½¢ï¼Œé«˜æ¸©æˆæ€§è¿™ä¸€ç‰¹æ€§ï¼Œå°†çƒ­åŠ å·¥è¿‡ç¨‹è½¬ç§»åˆ°çƒ§ç»“步骤,这使得更容易管ç†çƒ­åº”力,因烧结温度低于其他类型的直接3D打å°å·¥è‰ºä¸­æ‰€éœ€çš„完全熔化温度,并且热é‡å¯ä»¥æ›´å‡åŒ€åœ°æ–½åŠ ï¼Œä»Žè€Œç¡®ä¿äº†äº§å“性能的一致性。æˆåŠŸåˆ¶å¤‡äº†ç¢³åŒ–硅陶瓷光学元件等高附加值组件,获得广泛关注ã€ü/p>

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▲上海硅酸ç›ç ”究所利用UPS-556æˆåŠŸåˆ¶å¤‡çš„碳化硅陶瓷光学元件åŠå…¶æ€§èƒ½

ï¼?相关资料åŠæ•°æ®æ¥è‡ªç ”究团队已公开专利(ü/strong>

进无止境,éšç€PEP技术的进阶å‘展,å‡åŽä¸‰ç»?D打å°ç³»ç»Ÿä¹Ÿé€æ­¥çš„迭代å‡çº§ï¼Œä¸æ–­åœ°æ»¡è¶³å¸‚场应用需求,结åˆé…套çš?D打å°ä¸“用脱脂炉和烧结炉,已构建æˆäº†ä¸€æ•´å¥—的金å±?陶瓷间接3D打å°æŠ€æœ¯è§£å†³æ–¹æ¡ˆã€ü/strong>

而在增æ制造æ料研å‘è¿™æ¡è·¯ä¸Šï¼Œå‡åŽä¸‰ç»´ä¹Ÿä¸€è·¯å‰è¡Œï¼Œä»Žæœªåœä¸‹æŽ¢ç´¢çš„脚步。未æ¥ï¼Œå‡åŽä¸‰ç»´å°†ç»§ç»­å€ŸåŠ©PEP技术,致力于实现更多应用æ料的开å‘和制造,解é”3D打å°åœ¨æ›´å¤šé¢†åŸŸçš„应用创新,展现出3D打å°çš„生机与活力,推动我国制造业高端化ã€æ™ºèƒ½åŒ–ã€ç»¿è‰²åŒ–å‘展ã€ü/p>

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