攻克多項難熔金屬材料增材制造工藝，華曙高科首批金屬用戶中南大學(xué)回訪

來源：華曙高科

中南大學(xué)粉末冶金國家重點實驗室于1989年經(jīng)國家計委批準(zhǔn)依托于中南大學(xué)進(jìn)行建設(shè)，1995年通過國家驗收并正式對外開放運(yùn)行。實驗室立足于服務(wù)國家重大戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)建設(shè)對新材料的重大需求，為我國重點戰(zhàn)略提供了上百種特種粉末冶金材料，是我國粉末冶金高層次科研、人才培養(yǎng)與合作交流的綜合基地。

2015年，華曙高科發(fā)布了首款金屬增材制造設(shè)備——FS271M，基于前沿增材制造新材料的研究需求，中南大學(xué)粉末冶金國家重點實驗室引入了華曙高科首臺FS271M設(shè)備，進(jìn)行了鋁合金、鈦合金、難熔金屬合金等多種類金屬材料研發(fā)，其性能優(yōu)異，在國際上處于先進(jìn)水平，承擔(dān)了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金等國家項目10余項，發(fā)表增材制造相關(guān)的學(xué)術(shù)論文80余篇，在新材料科研領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。

第1臺開源金屬設(shè)備落戶中南大學(xué)
2015年，中南大學(xué)粉末冶金國家重點實驗室引入華曙高科首臺金屬增材制造設(shè)備FS271M，用于新材料研發(fā)項目。

△陳超教授（圖左）在FS271M設(shè)備前與學(xué)生討論新材料研發(fā)項目。

7年來，始終穩(wěn)定運(yùn)行的FS271M設(shè)備成為中南大學(xué)粉末冶金國家重點實驗室科研攻關(guān)、新材料研發(fā)的“堅實后盾”——

首先，F(xiàn)S271M開源參數(shù)可靈活調(diào)整，充分滿足了研發(fā)人員在研發(fā)過程中根據(jù)打印實況多次調(diào)整分層厚度、激光功率等參數(shù)的需求；

其次，F(xiàn)S271M高穩(wěn)定性確保了在多批次重復(fù)打印時成形樣件綜合性能的一致性，使新材料在強(qiáng)度、屈服度、塑性、光滑度等方面達(dá)到需求，最大程度確保了實驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；

第三，其光斑大小可調(diào)整，具備的精細(xì)小光斑契合了科研人員對于成形精細(xì)度的要求。

與此同時，本地化售后服務(wù)和專業(yè)培訓(xùn)，以及華曙高科創(chuàng)始人、董事長許小曙博士在增材制造領(lǐng)域深厚的技術(shù)沉淀，都讓中南大學(xué)粉末冶金國家重點實驗室對與華曙高科的合作充滿信心。

7年結(jié)出豐碩科研成果
一直以來，鋁合金、鈦合金等輕合金材料以其質(zhì)輕、高比強(qiáng)、抗腐蝕等優(yōu)異性能，廣泛應(yīng)用于航空航天、軌道交通、汽車等領(lǐng)域的輕量化結(jié)構(gòu)。但實際應(yīng)用于增材制造的合金種類非常少，難以滿足承重、耐熱等復(fù)雜服役環(huán)境對合金構(gòu)件的迫切需求。因此，亟需開發(fā)兼具良好成形性與強(qiáng)韌性的增材制造合金。

中南大學(xué)粉末冶金國家重點實驗室陳超教授團(tuán)隊，在FS271M設(shè)備上開展了一系列研究工作，在開發(fā)增材制造高強(qiáng)耐熱合金材料難熔金屬材料方面取得重要進(jìn)展——研發(fā)的鋁合金、鈦合金、難熔金屬合金等多種類金屬材料性能優(yōu)異，在國際上處于先進(jìn)水平，并承擔(dān)了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金等國家項目10余項，發(fā)表增材制造相關(guān)的學(xué)術(shù)論文80余篇。

△中南大學(xué)粉末冶金國家重點實驗室與湖南湘電動力有限公司，在FS271M設(shè)備上聯(lián)合研發(fā)一體成型鋁合金大熱流密度電機(jī)殼體。

金屬增材制造系統(tǒng)FS273M發(fā)布
2020年，華曙高科發(fā)布了FS271M全面升級換代產(chǎn)品——FS273M, 它承襲了FS271M 的開源和優(yōu)良品質(zhì)，增加了雙激光配置，并專為科研用戶開發(fā)了大小缸配置。其中小缸進(jìn)行材料開發(fā)，大缸進(jìn)行零件試制，左右激光光斑一大一小，光斑尺寸連續(xù)可調(diào)，不僅能幫助科研用戶降低使用成本，還能達(dá)到最佳打印效果。

“隨著近年來技術(shù)發(fā)展，3D打印已經(jīng)成為了一種不可缺少的材料加工方法，今后我們?nèi)匀挥性S多研發(fā)工作值得去探索：一方面要開發(fā)適合3D打印的材料體系，根據(jù)3D打印技術(shù)特點去調(diào)整材料成分，使其更適合3D打印并獲得更優(yōu)異的性能；另一方面，多材料3D打印、梯度3D打印都是未來發(fā)展的大趨勢。”談及下一步研發(fā)方向，陳超教授表示。

未來，華曙高科將繼續(xù)與中南大學(xué)粉末冶金國家重點實驗室等高�？蒲杏脩艟�誠合作，支持全球高�？蒲杏脩粼谛虏牧涎邪l(fā)等領(lǐng)域不斷深入研究，充分發(fā)揮金屬增材制造技術(shù)優(yōu)勢，提供更多技術(shù)支持，助力開發(fā)更多具有參考價值的研究成果。