国内3D打印高强铝合金研究新进展及Scalmalloy®应用取得重要突破
栏目:行业新闻 发布时间:2020-08-03
7月2日,据外媒报道,国际汽车联合会(FIA)正式将德国APWORKS旗下3D打印高强铝合金Scalmalloy®批准为一级方程式赛车认可使用材料。

7月2日,据外媒报道,国际汽车联合会(FIA)正式将德国APWORKS旗下3D打印高强铝合金Scalmalloy®批准为一级方程式赛车认可使用材料。


按国际汽车联合会的规定,一级方程式赛车所使用的材料均使用世界上最先进的质量轻、强度大的航空材料,采用现代化技术设计制造,一辆赛车的造价一般在百万美元以上。

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空客使用Scalmalloy®3D打印机舱仿生隔断


作为世界上第一种专门为SLM工艺开发的铝合金,Scalmalloy®同时也是APWORKS开发并获得专利的第二代高强度铝粉。它具有钛合金和传统铝合金的高强度和低密度特征,结合拓扑优化的轻型结构,能够在规定的重量限制内实现更好的质量分布,提升赛车零件功能水平。

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                                                                    传统铝合金与钛合金及Scalmalloy®性能对比

高强铝合金国内研究进展



目前,市场上似乎已经有了很多牌号的3D打印高强铝合金,如英国铸造公司Aeromet International获得专利的A20X,以及HRL于2019年刚推向市场的7A77.60L;国内有苏州倍丰的Al250C,长沙新材料产业研究院的AlMgMnScZr(未名牌号),以及今年上半年刚刚报道的众远新材料的ZYHA-1。由于此类材料在成分组成上大致相似,业内人士指出需要关注专利问题。


在研究方面,今年4月,中南大学李瑞迪研究员发表文章,通过与新西兰奥克兰大学、中车工业研究院有限公司等单位合作,联合研发了一种适用于SLM工艺、具有抗裂纹倾向和多种强化机制的低成本、高强度Al-Mg-Si-Sc-Zr合金。


与Scalmalloy®或者类似合金(如Al-Mn-Sc)的主要区别是,后者具有较高含量的昂贵Sc(一般大于0.66%),当降低合金的Sc含量进行打印时,会导致晶粒粗化、热裂纹倾向并且显著降低机械性能。


中南大学及其合作团队经过一系列研究,共同开发了Al-8.0Mg-1.3Si-0.5Mn-0.5Sc-0.3Zr—一种新型的高强度铝合金,可同时兼具低成本和易于打印的优点。该合金打印样品的拉伸强度和延伸率可达到497MPa和11%,经时效处理后,其拉伸强度可达到550MPa,韧性为8-17%。


本期上传:Scalmalloy®国际专利;中南大学新型铝合金详细研究内容。