中科煜宸工藝新突破，采用國產(chǎn)電弧3D打印機打印高強鋁合金

來源：中科煜宸激光

隨著武器裝備減重需求的日益增長，鋁合金零件增材制造需求也越發(fā)迫切。目前常用的增材制造鋁合金粉末材料有AlSi10Mg、AlSi7Mg等，但3D打印后室溫拉伸強度遠(yuǎn)低于400MPa，無法滿足航空、航天裝備的高性能需求。2319鋁合金是一種優(yōu)異的高強鋁合金，中科煜宸憑借深厚的工藝、裝備積淀，采用自研的電弧增材制造裝備，攻克了2319高強鋁合金大型結(jié)構(gòu)電弧打印關(guān)鍵技術(shù)，成形材料室溫拉伸強度430MPa，屈服強度310MPa，斷后伸長率10%。

目前，能實現(xiàn)鋁合金零件制造的增材制造技術(shù)主要有：選擇性激光熔化技術(shù)、電子束熔絲沉積技術(shù)和電弧增材制造技術(shù)。其中，選擇性激光熔化技術(shù)最為主流，但是該技術(shù)成形尺寸小、制造效率低，并且鋁合金粉末受到激光的反射作用會發(fā)生球化結(jié)晶現(xiàn)象，進而造成鋁合金表面成形質(zhì)量和冶金結(jié)合欠佳。電子束熔絲沉積技術(shù)效率高、質(zhì)量好，但電子束加工必需在真空環(huán)境下進行，金屬成分的不均勻蒸發(fā)、設(shè)備昂貴、真空室對結(jié)構(gòu)尺寸的限制等均不利于該技術(shù)的廣泛推廣。電弧增材制造技術(shù)采用成本更低的電弧作為熱源；隨焊(增材制造)過程氬氣保護，無須昂貴的密閉艙室，對零件尺寸約束較小；電弧增材沉積效率高，可有效降低制造成本；同時避免了激光加工鋁合金的高反射率以及電子束真空下的不均勻蒸發(fā)問題。因此，電弧增材制造技術(shù)在鋁合金制造領(lǐng)域具有廣泛的發(fā)展前景和應(yīng)用價值。

中科煜宸打印高強鋁樣件

2016年中科煜宸首次推出了WAAM1500型大型電弧增材制造裝備。該設(shè)備有效成形尺寸為1500mm×1500mm×1000mm，具備先進的自動化控制系統(tǒng)和氣氛控制技術(shù)，可打印鈦合金、鋁合金、不銹鋼、銅合金、低合金鋼等多種材料；能夠?qū)崿F(xiàn)大尺寸零件的高效率、長期穩(wěn)定性成形加工。

近期，中科煜宸采用WAAM1500電弧增材制造裝備，打印制造了直徑約2000mm的大型鋁合金貯箱，有力支撐了國家科研型號的開展。大型復(fù)雜空心鋁合金結(jié)構(gòu)，采用傳統(tǒng)“等材制造”與“減材制造”工藝，制造工序復(fù)雜、材料浪費嚴(yán)重且制造成本高。而采用了電弧增材制造技術(shù)，則可以顯著簡化制造流程，縮短制造周期，節(jié)約制造成本。目前電弧增材制造已應(yīng)用于金屬橋梁、大型壓力容器、工程車輛、石化管道、導(dǎo)彈發(fā)射器架、起落架和坦克裝甲等各個領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。