20213ddy

目前在铝合金3D打印领域，可用的材料非常有限，主流的材料可能就是AlSi10Mg、AlSi7Mg一些铝硅系的合金材料。但是高强度的合金材料基本上很少得到应用。这几年，高强铝的呼声一直很高，不管是航空航天，还是其它一些高附加值的领域。

在7月12日“360度解析高强铝3D打印粉末材料“的主题分享中，宝航公司刘工把一种高强铝的3D打印粉末材料介绍得非常详细了。针对行业同仁提出的一些问题，小编在此做以下回复以供大家参考和学习。

-霍尔榜：

7系 Alzn有相对比较适合打印的牌号吗？

-宝航新材料：
现在7系传统的牌号，可以看到铝合金材料标准有很多的牌号。如果只是借用传统的牌号直接拿来做打印，尤其是对于粉末选择激光熔化技术打印是不能够直接用的，即使你把它制成粉，然后再打印，实际上它也是会有问题的。它的问题体现在你的缺陷会很多，你的强度会很低，你肯定是不能直接用的。解决的方案首先是7系的成分做优化，材料成分能够满足3D打印，适合3D打印技术的状况，需要去做一些成分的优化。

目前的一些方式，比如说在7系一些合金的牌号基础上加入Sc和Zr，这是一种途径，能够去解决打印缺陷、裂纹的问题。还有一种通过原位生长形成一些纳米相，准备铸造材料的时候，就准备一些原位生产的纳米相，能够帮助解决掉铸造在打印过程中的这种缺陷，大概是这么两种思路。

-霍尔榜：

请问高强度铝的应用场景能不能使用钛合金替代？既然高铝的价格居高不下，为什么不能钛合金替代？还是说将来高强铝的价格肯定会降低？

-宝航新材料：
现在是这样的情况，我们为什么要去用高强铝？我的一个理解还是高强铝它的轻质对于航空航天，尤其是上天的一些东西，包括在海上的一些东西，可能有时候也都有轻质的需要，所以他就会去用铝来代替钛，这是一个趋势，如果能满足其性能要求的情况下就有想法去替代钛。

当然，成本这一块是一个考量，现在的一些高强铝价格还是比较高。价格比较高的原因，首先是它的用量，目前的用量就是处于一个前期的推广阶段，它的用量可能没有钛那么大，也没有TC4这种合金粉末用量大，如果在同等需求量的情况下，实际上高强铝的价格也能够下来，甚至它能够比钛合金可能更低一些，我们也是能够看得到。

-霍尔榜：

高强铝中的粉材和丝材系列有多少区别？

-宝航新材料：
它现在还是针对不同的技术，像粉末这块主要是基于SLM选区激光熔化技术、铺粉技术来做的。但丝材又有所不同，丝材一般都是用电弧增材这种方式。那么像一些传统的铝合金的牌号，实际上做成丝，它也是能够用在电弧的领域。电弧增材用丝的一个高强铝，大概就是牌号2195这种材质，它实际上就是一些传统的高强度的铝合金，它直接用来做成丝，然后再利用电弧的方式来打印，其实性能也很好，但是它做成粉可能还是不太一样。因为还是取决于技术的成形的方式不太一样，像SLM技术和电弧熔丝这种技术，它的微光的基础上还是有很大的差别。

-霍尔榜：

宝航的材料也会含Sc吗？

-宝航新材料：
对，我们现在推出的材料像5501，5601都是含Sc的，但是5401实际上有很少没有含Sc，中强度的铝合金是不含Sc的。

-霍尔榜：

加Sc会不会更容易诱发裂纹以及Zr？

-宝航新材料：
加Sc和Zr实际上是为了解决它的裂纹的问题，它主要的机理是通过Sc和Zr让晶粒能够细化，就是让它这个材料内部的微观组织更进一步的细化，这是它最主要的一个作用，这样的话它对裂纹的敏感性会更低，产生更少的裂纹。

-霍尔榜：
如果产生了裂纹怎么解决呢？

-宝航新材料：

打印出来的零件产生裂纹，现在没有特别好的手段。一个可能就是通过优化工艺去把裂纹的程度减少或者降低。还有一种手段叫热等静压，你可以把你的零件拿去做热等静压，热等静压相当于是一个全致密的工艺手段，它能够把你的零件致密度进一步提升，当然它也会带来一个新的成本。

-霍尔榜：

传统的6系7系铝合金有可能能成功打印吗？

-宝航新材料：
其实刚才ppt也介绍到了，也是有可能的。通过两个方式，一个是通过成分的优化，我们也可以加入一些Sc和Zr，或者其它的一些核心元素，这个需要你对材料学的知识有比较深刻的理解。

当然，现在有很多高校的老师，或其他的研究团队在开发这一块。新的核心成分，也是在传统有牌号的基础上做改善，但实际上有的情况下，与其拘泥于传统的牌号，不如去开辟全新的成分，这是一个方式。另外一个方式，通过加入一些能够去抑制裂纹产生的一些第二项，第二项比如像纳米颗粒或者其它一些陶瓷的材质，这都是有可能的。

-霍尔榜：

高强铝粉末的活性如何？

-宝航新材料：
这个也是需要去介绍一下，现在高强铝，尤其像铝镁合金或者铝锌合金，它们的活性是要比AlSi10Mg高很多的，如果说有用户在购买到这种粉末的话，一定要注意对它的保存。因为它很容易会引发一些风险，就是会燃烧什么的，包括你在打印过程中可能都需要特别的注意。

来源：霍尔榜