瑞典30年老牌粉末冶金公司Gränges推出增材制造S220铝合金粉末

导读：在3D打印工艺中，常规的打印用球形粉末多是气体雾化法（GA）制取的，粉末尺寸范围一般在15μm～53μm。目前，市面上适用于选择性激光熔融（SLM，selective laser melting）的铝合金种类并不多，用的最多的是AISi10Mg合金粉末，但它并不是专为3D打印研发的铝合金。AISi10Mg是一种近共晶型的常规合金，由于含有不少的共晶，所以打印的产品可实现无细小孔洞与热裂纹。可见，发展适合SLM工艺的3D打印铝合金粉末是当务之急。

2022年4月13日，南极熊获悉，总部位于瑞典的材料公司Gränges 粉末冶金公司已经推出了其首款增材制造粉末—AM S220。

AM S220是一种高性能铝合金粉末（AlSi35），属于Gränges公司的DISPAL系列产品材料，适用于激光粉末床熔融3D打印。该材料的特点是高刚度、低热膨胀、出色的磨损行为、良好的可加工性和低密度。

据Gränges说，这种合金的特性与钢相似，但它的重量只有钢的三分之一。这使它成为航空航天和汽车等领域高性能应用的有力选择。

△AMS220铝合金。照片来自Gränges粉末冶金公司。

30年的铝粉制造经验

Gränges拥有超过30年的铝粉制造经验。该公司实际上早在20世纪80年代就开发并商业化了其最初的DISPALS220合金，作为更广泛的材料组合的一部分。因此，S220实际上并不新鲜，但它在激光粉末床熔融中的使用标志着Gränges在3D打印领域的首次亮相。

为了补充新的AM S220产品，Gränges公司目前正在努力创建铝基3D打印粉末的整个产品系列，预计将在2022年底前推出。

是什么让AM S220与众不同？

Gränges的AM S220合金的特别之处在于，它具有高硅含量，使其具有独特的低密度和低热膨胀系数（CTE）。低CTE使粉末能够在极端压力和温度下保持高精度，使其成为3D打印精密机器人的最佳选择。这一特性也使该材料能够在很远的距离上保持精确的通信，这意味着它也适用于太空中的光学应用。

此外，S220合金中的细小硅颗粒分布均匀，这使其具有出色的耐磨损和摩擦特性。

Gränges粉末冶金公司业务发展经理GretaD'Angelo说："我不知道AM市场上有任何其他合金有如此低的CTE。过去，我们已经有许多客户实现了用传统的DISPAL S220替代钢和碳纤维应用的成功案例。现在，我们很高兴能够为增材制造领域提供同样的材料，使客户有机会在设计下一代产品时利用更多的材料选择。"

尽管AM S220尚未投入商业使用，但Gränges已经开始通过其全球制造合作伙伴网络提供专门的3D打印服务。除了零件打印，该服务还包括协助零件选择、开发和质量保证。

D'Angelo补充说："我们希望在整个过程中支持我们的客户，并提供高质量的成品部件，无论是原型还是批量生产。我们意识到，加入一种新材料可能是一个难以预测的过程，特别是对于像AM这样的新技术，因此我们为客户处理好这一部分，使他们不必担心。"

△用AMS220进行3D打印。照片来自Gränges粉末冶金公司。

3D打印材料的进展

3D打印材料领域一如既往地活跃。就在这个月，工程公司山特维克宣布开发出一种新型的3D打印硬质合金。这种材料具有坚韧的钴和碳化钨基体结构，使其具有打印高要求工业应用部件所需的耐久性，在此之前只能应用于其他的制造技术。

在丝材领域，材料公司The Virtual Foundry推出了一种新的钨基辐射屏蔽丝材——Rapid 3D Shield Tungsten。该材料是该公司有史以来开发的最致密的FFF长丝，它能够提供辐射屏蔽的好处，而不需要排胶或烧结。

国产增材制造铝合金粉末发力

安徽中体新材成立于2017年，是一家专门从事各类金属粉末的研发，生产，销售的国家高新技术企业。凭借着高品质，低成本3D打印金属粉末，中体新材将产品大量出口到德国，美国，加拿大，以色列及亚洲多个国家和地区。同时，该公司与国内外多家车企合作，紧密开发各种牌号的高性能材料，并且目前开始量产成熟的铝合金材料。

△中体新材生产3D打印金属球形粉末

今年3月份，中体新材通过了国际汽车行业IATF16949:2016审核（IATF16949:2016是国际汽车行业的技术规范，着重于缺陷防范、减少在汽车零部件供应链中容易产生的质量波动和浪费，只适用于汽车整车厂和其直接的零部件制造商），成为国内首家获得汽车行业认证的生产商，标志着3D打印技术在汽车行业应用的进一步推进。

△中体新材的3D打印铝合金粉末制粉设备