Hyperion Metals與EOS合作開發(fā)低成本、低碳鈦金屬粉末

導(dǎo)讀：鈦是一種卓越的金屬，適用于航空航天、醫(yī)療和國(guó)防領(lǐng)域等高性能應(yīng)用。然而，這種金屬材料的制造成本依然還是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

南極熊獲悉，位于美國(guó)北卡羅來納州貝爾蒙特的澳大利亞公司Hyperion Metals Limited于2021年7月21日宣布與德國(guó)Krailling的EOS GmbH簽署技術(shù)合作諒解備忘錄 (MoU)，備忘錄時(shí)效至2022年6月1日終止。此次合作旨在加速部署Hyperion的氫輔助金屬鎂熱還原 (HAMR) 和造粒燒結(jié)脫氧 (GSD) 技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低成本、低至零碳鈦金屬粉末的生產(chǎn)，側(cè)重于：

• 與目前的鈦金屬粉末相比，通過HAMR和GSD工藝生產(chǎn)粉末的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)評(píng)估
• 使用HAMR和/或GSD工藝鈦金屬粉末的可回收性
• 通過HAMR和GSD工藝生產(chǎn)的粉末與其他生產(chǎn)工藝的環(huán)境和可持續(xù)性評(píng)估
  

△A350鈦金屬電纜安裝在使用EOS 3D打印機(jī)制作的垂直穩(wěn)定器前梁上。（照片：美國(guó)商業(yè)資訊）

EOS金屬材料商務(wù)總監(jiān)Sascha Rudolph表示，新型、低成本、低碳鈦粉將提供顯著的經(jīng)濟(jì)效益和更可持續(xù)的解決方案。HAMR和GSD有可能降低鈦進(jìn)入現(xiàn)有材料市場(chǎng)的壁壘，并將實(shí)現(xiàn)全新的大眾市場(chǎng)應(yīng)用。Hyperion Metals首席執(zhí)行官兼董事總經(jīng)理Anastasios Arima稱，與EOS合作大大推進(jìn)了將可持續(xù)采購(gòu)、低成本和零碳鈦金屬粉末推向國(guó)際金屬市場(chǎng)的愿景。同時(shí)，HAMR和GSD技術(shù)不僅有可能顛覆鈦市場(chǎng)，還可能顛覆更大的鋁和不銹鋼市場(chǎng)。

HAMR非球形鈦金屬粉末技術(shù)

HAMR技術(shù)由猶他大學(xué)教授Zhigang Zak Fang在能源部資助、波音和Arconic協(xié)助下開發(fā)，可生產(chǎn)出特性與市售海綿鈦相似或更好的非球形鈦粉，用作海綿替代品或其他工藝（近凈形狀應(yīng)用或球形粉末生產(chǎn)）原料。與Kroll工藝相比，HAMR能耗降低了50%以上，并且具有成本競(jìng)爭(zhēng)力。

△HAMR工藝

Hyperion擁有HAMR技術(shù)的獨(dú)家許可，并專注于擴(kuò)展技術(shù)，期望使用田納西州生產(chǎn)的鈦礦物作為初始原料。這可以在美國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)近岸低成本、完全集成的鈦金屬供應(yīng)鏈，并具有高可持續(xù)性、潛在的零碳運(yùn)營(yíng)和完全可追溯性。HAMR工藝和生產(chǎn)的非球形粉末單獨(dú)可用于美國(guó)和歐洲當(dāng)前鈦金屬供應(yīng)鏈，但也可進(jìn)一步用于下游加工。

GSD球形鈦金屬粉末技術(shù)

遵循支撐HAMR技術(shù)的原理，ZhigangZak Fang還開發(fā)了一種工藝，利用HAMR粉末、鈦廢料或海綿鈦生產(chǎn)3D打印用的球形鈦金屬粉末，被命名為造粒燒結(jié)和脫氧（“GSD”）。這是一種將顆粒球化、燒結(jié)、脫氧協(xié)同相結(jié)合的新型低成本球形鈦粉生產(chǎn)工藝，顯著提高了產(chǎn)率。生產(chǎn)氧含量低、粒度分布可控和具有優(yōu)異流動(dòng)性的球形鈦合金粉末。這種工藝還可用于回收3D打印行業(yè)中的低成本鈦粉。

Hyperion擁有這項(xiàng)技術(shù)的獨(dú)占權(quán)，并計(jì)劃在2021年第三季度開始試生產(chǎn)球形鈦粉末。最初會(huì)利用鈦廢料和/或海綿，以及回收粉末，并最終與HAMR粉末進(jìn)行反向整合。

△Hyperion Metals

Hyperion希望擴(kuò)大HAMR和GSD規(guī)模，將可持續(xù)生產(chǎn)、低成本和零碳金屬粉末推向市場(chǎng)，并與增材制造結(jié)合，不僅改革當(dāng)前的鈦供應(yīng)鏈，還可以改革不銹鋼和鋁的供應(yīng)鏈。

參考閱讀：

1. Hyperion Collaborates With Global 3D Printing Leader EOS
2. Explorers Podcast: Hyperion Metals is capitalising onsupply instability in the critical minerals market
3. HAMR PROCESS