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ExOne為美國(guó)空軍開發(fā)新型鋼合金粘結(jié)劑噴射3D打印工藝

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粘結(jié)劑噴射3D打印機(jī)制造商ExOne被選中為美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）開發(fā)一種新型鋼合金的粘結(jié)劑噴射3D打印工藝。ExOne獲得了美國(guó)國(guó)防制造與加工中心（NCDMM）的合同，使美國(guó)空軍生產(chǎn)的高強(qiáng)度鋼AF-9628能夠進(jìn)行粘結(jié)劑噴射。

ExOne新市場(chǎng)首席技術(shù)官兼副總裁Rick Lucas表示：“我們很榮幸能與NCDMM和空軍合作開展這一令人振奮的項(xiàng)目。我們期待將我們數(shù)十年的粘合劑噴射經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到這項(xiàng)重要的3D打印和國(guó)防研究中?！?/span>

粘結(jié)劑噴射通過將液體粘結(jié)劑沉積在粉末床上而起作用。通過ExOne拍攝。

AF-9628和3D打印

據(jù)魔猴網(wǎng)了解，3D打印的AF-9628零件比傳統(tǒng)的增材制造合金強(qiáng)20％。目前，該合金是通過傳統(tǒng)和3D打印方法生產(chǎn)的，包括激光粉末床熔合（LPBF）。但是，粘合劑噴射3D打印將使AF-9628零件的制造成本大大低于目前的成本。NCDMM項(xiàng)目工程師Jason Thomas補(bǔ)充說：“我們期待與ExOne合作開發(fā)AF-9628合金的粘結(jié)劑噴射添加劑制造工藝，并為空軍實(shí)現(xiàn)潛在的制造成本節(jié)省。”

為什么使用粘合劑噴射3D打??？

粘結(jié)劑噴射3D打印是一種高速且成本相對(duì)較低的制造方法，它可以用金屬，沙子或陶瓷粉末生產(chǎn)功能精密的零件。在該過程中，將粘合劑選擇性地沉積到粉末顆粒床中，以一次形成一層固體部分。自1996年開發(fā)出粘合劑噴射技術(shù)的第一批產(chǎn)品以來，ExOne已經(jīng)為其獲得專利的3D打印工藝鑒定了20多種材料。到目前為止，除了超過24種經(jīng)過研究和開發(fā)（R＆D）環(huán)境測(cè)試合格的3D打印合格粉末外，ExOne的3D打印機(jī)還可使用10種單合金金屬，6種陶瓷和5種復(fù)合材料。

為了使這些材料合格，該公司與H.C.等公司進(jìn)行了許多重大合作。斯塔克，全球鎢與粉，西格里碳素，NASA和橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等。與Global Tungsten＆Powders的合作關(guān)系使兩家公司共同努力，進(jìn)一步在金屬粘合劑噴射印刷中使用鎢粉。預(yù)計(jì)這將極大地影響切削工具，耐磨零件的生產(chǎn)以及要求高電導(dǎo)率和導(dǎo)熱率的應(yīng)用。8月，ExOne通過了Inconel 718認(rèn)證，這是一種鎳基高溫合金，通常用于高應(yīng)力航空航天，能源和汽車應(yīng)用，具有“第三方資格”的地位，是公司為金屬粘合劑噴射3D打印提供的最高材料準(zhǔn)備水平。

在其他地方，該公司最近宣布與賓夕法尼亞大學(xué)一起啟動(dòng)了五個(gè)新的研發(fā)項(xiàng)目，以推進(jìn)粘合劑噴射3D打印的各個(gè)方面。

3D打印的Inconel 718零件。通過ExOne拍攝。

美國(guó)空軍采用3D打印

用航空航天業(yè)的傳統(tǒng)制造方法來采購和生產(chǎn)備件變得越來越困難，交貨時(shí)間通常在數(shù)月至數(shù)年之間，并且生產(chǎn)成本很高。 3D打印是航空航天領(lǐng)域采用的新穎技術(shù)之一，可加快零件生產(chǎn)速度并縮短交貨時(shí)間。

空軍在增材制造領(lǐng)域享有應(yīng)有的份額，對(duì)3D打印在飛機(jī)維護(hù)方面的潛力持樂觀態(tài)度，并且近年來已啟動(dòng)了許多涉及該技術(shù)的項(xiàng)目。這些項(xiàng)目之一包括開發(fā)一種用于武器的3D打印高性能鋼（AF-9628）的方法，該方法將用于制造高強(qiáng)度，輕型彈藥。

8月，來自空軍維持中心機(jī)翼俄克拉荷馬市空中物流中心的工程師成為成功測(cè)試美國(guó)空軍飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部3D打印金屬部件的第一批工程師。同時(shí)，空軍生命周期管理中心的B-2計(jì)劃辦公室宣布將為B-2 Spirit（即隱形轟炸機(jī)）提供3D打印保護(hù)組件。

今年早些時(shí)候，空軍與GE Additive和GE Aviation的持續(xù)合作關(guān)系達(dá)到了其第一個(gè)技術(shù)里程碑，該技術(shù)是F-15噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的F110噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油箱蓋的3D打印。在此之前，來自空軍的一組研究人員成功地在臺(tái)式3D打印機(jī)上3D打印了手術(shù)牽開器。

大型機(jī)，用于翻新渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件，包括鈦部件。由Optomec設(shè)計(jì)的自動(dòng)添加劑修復(fù)系統(tǒng)每年將能夠處理數(shù)以萬計(jì)的修復(fù)。