3D Systems聯(lián)合美國(guó)最大造船公司HII開發(fā)出用于激光PBF 3D打印的新型銅鎳合金

3D Systems聯(lián)合美國(guó)最大造船公司HII開發(fā)出用于激光PBF 3D打印的新型銅鎳合金

總部位于南卡羅來(lái)納州的增材制造 (AM) 先驅(qū)3D Systems宣布，他們率先推出能夠應(yīng)用在增材制造領(lǐng)域的銅鎳合金——CuNi30粉末。3D Systems與美國(guó)最大的軍用造船公司Huntington Ingalls Industries (HII)共同開發(fā)了新的 CuNi30 粉末，用于 3D Systems 的DMP Flex 350 金屬打印機(jī)，一種激光粉末床融合 (LBPF) 平臺(tái)。

3D Systems 的 DMP Flex 350

HII 成立于 2011 年，是國(guó)防巨頭諾斯羅普·格魯曼 (Northrop Grumman) 的衍生公司，諾斯羅普·格魯曼 (Northrop Grumman) 最近加入了拜登政府的AM Forward 倡議。具體來(lái)說(shuō)，3D Systems 與總部位于弗吉尼亞州紐波特紐斯的 HII 紐波特紐斯造船部門合作開發(fā)了這種新材料。HII 在密西西比州也有一個(gè)造船部門（英格爾斯造船），以及一個(gè)更通用的國(guó)防和工業(yè)技術(shù)部門，包括核能和石油和天然氣。

銅鎳合金廣泛用于鹽水、石油和酸性環(huán)境——由于該材料具有出色的耐腐蝕性，以及其抗微生物和抗藻類特性，可在長(zhǎng)時(shí)間暴露于水中時(shí)抵抗藻類生長(zhǎng)。CuNi30 常用于制造海洋（如造船和修理）、海上石油和天然氣以及化學(xué)和核工業(yè)的管件和閥門。這些合金還具有穩(wěn)定的機(jī)械、物理和熱性能（從 400°C 到 -270°C），使其適用于低溫應(yīng)用。CuNi 合金歷來(lái)難以鑄造，這通常會(huì)增加返工成本和延長(zhǎng)檢查周期，以滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。這導(dǎo)致交貨時(shí)間很長(zhǎng)，并且能夠支持生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)硬件的有能力和愿意的供應(yīng)商數(shù)量有限。HII 認(rèn)識(shí)到，如果 DMP 硬件、材料和工藝能夠符合其生產(chǎn)組件的要求，就有可能實(shí)現(xiàn)顯著收益，并與 3D Systems 合作將其變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。金屬銅具有很高的反射率，純銅極難在基于激光的 AM 平臺(tái)上使用。CuNi30 由 30% 的鎳組成，在通?？捎玫你~鎳合金的銅含量較低的范圍內(nèi)。這可能會(huì)使其在用于激光平臺(tái)的所有銅鎳粉末中占據(jù)優(yōu)勢(shì)，這反過(guò)來(lái)意味著 3D Systems 在這種情況下率先進(jìn)入市場(chǎng)尤其有利。

CuNi30 3D打印件

“3D Systems 在新型增材制造材料和應(yīng)用的先進(jìn)研發(fā)和商業(yè)化方面贏得了值得信賴的合作伙伴的聲譽(yù)，”3D Systems 航空航天和國(guó)防部門副總裁 Michael Shepard 博士說(shuō)?！拔覀兣c美國(guó)海軍有著長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的合作關(guān)系，這有助于推動(dòng)包括飛機(jī)零件和潛水器部件在內(nèi)的各種應(yīng)用的創(chuàng)新。我們與紐波特紐斯造船公司的最新項(xiàng)目產(chǎn)生了一種專為增材制造設(shè)計(jì)的銅鎳合金，與傳統(tǒng)鑄造相比，該合金具有更好的零件密度和機(jī)械性能。我們期待看到直接金屬打印和 CuNi30 將如何能夠加速 Newport News Shipbuilding 的生產(chǎn)工作流程及其創(chuàng)新方式。”

CuNi30 3D打印件拉伸性能

“我們很高興地宣布，在使用 3D Systems 開發(fā) CuNi 合金方面完成了一個(gè)重要的里程碑，”HII 旗下 Newport News Shipbuilding 工程和設(shè)計(jì)副總裁 Dave Bolcar 說(shuō)。“今年早些時(shí)候，我們與 3D Systems 完成了一項(xiàng)與鎳基合金直接金屬打印腐蝕性能設(shè)計(jì)指南的研發(fā)相關(guān)的多年工作。我們期待繼續(xù)通過(guò) 3D Systems 將我們的參數(shù)開發(fā)工作擴(kuò)展到我們行業(yè)感興趣的其他合金。這些發(fā)展使我們能夠進(jìn)一步將增材制造的使用擴(kuò)展到我們的平臺(tái)，從而為客戶提供積極的質(zhì)量、進(jìn)度和性能優(yōu)勢(shì)。”

CuNi30 3D打印件金相組織

3D Systems 打算將 CuNi30 添加到其材料組合中，以便為其他行業(yè)實(shí)現(xiàn)耐腐蝕零件的直接金屬打印。該材料預(yù)計(jì)將于 2022 年第四季度全面上市。