在首届先进制造国际会议（ICAM）上， InssTek展示了多材料3D打印火箭喷嘴制造工艺

2022年6月30日，南极熊获悉，InssTek一家韩国金属DED技术开发商，成功地在一次印刷中使用不同的金属（铝青铜合金和不锈钢），制造了多材料3D打印FGM火箭喷嘴。

△InssTek使用多种材料成功生产FGM火箭喷嘴视频介绍

正如NASA和其他航天公司所希望的那样，需求使用不同金属生产单个零件。在极端环境中使用的航空航天部件，可以由每个地区使用具有优越特性的最佳材料制成。因此，它有望成为不断增长的航天工业市场的关键技术。

众所周知，许多航空航天部件的工作环境及其恶劣。特别是火箭喷嘴，有许多不同参数的要求。例如，喷嘴上部和下部区域的工作温度不同，因此每个区域的首选材料类型可能不同。

△该公司制造的多材料3D打印FGM火箭喷嘴

虽然航空航天对这种需求持续增长，但该材料存在很大的技术难题。Innstek解释，如果将两种不同的材料直接贴合，由于材料特性的差异，粘合表面可能会变弱，但如果成分逐渐改变，它可以生产出更稳定的材料，适用于在极端应用中承受更恶劣的条件。

因此，该公司采用功能梯度材料(FGM)技术，是结合两种材料的新方法。FGM逐渐改变两种不同材料的成分以生产多材料零件。

大多数金属3D打印技术（例如铸造、锻造和切割）都使用单一材料制造零件。然而，在直接能量沉积（DED）的情况下，它具有可以使用多种材料的非常大的优势。DED方法是一种金属3D打印方法，其中用激光熔化基材并提供金属粉末到熔池中进行合金化。这时，当供给的金属粉末以多种材料供给时，合金的结果就有了新的成分。

在使用多种材料进行3D打印时，最重要的技术是“供粉”工艺。它应该在整个打印过程中长时间提供稳定的数量，并且同时提供多种粉末，因为金属合金的特性很容易通过不同元素的组成而改变。因此“精确控制”和“多送粉”，是该技术成功的关键。

△ss316l青铜梯度化学性能图表

该公司宣称，它们的CVM送粉技术已实现这一点：它在金属3D打印过程中，提供更稳定的粉末供应。通过实时监控供粉量，可将其控制在目标量的±5%以内。此外，它是一种优化技术，可通过独立控制多达六种不同的粉末，来制造具有新成分的多材料零件。

同时，该公司还宣称，它们拥有制造多材料零件所需的自开发硬件、软件和材料加工技术。可用于制造多材料零件。基于这些技术，成功地将实际规模的火箭喷嘴制成 FGM。目前，正在研究，将多材料零件应用于航空航天、海洋和医疗行业等不同领域。

据悉，InssTek将于今年9月份在芝加哥的IMTS，和今年11月德国法兰克福的Formnext展会中，展示该公司的各种金属3D打印技术，包括多材料制造技术。