Constellium和 Morf3D开创铝合金3D 打印新领域，释放轻质高效潜能

2023年12月14日，南极熊获悉，全球铝业专家康斯泰利姆通过与尼康子公司Morf3D的合作，扩大了其增材制造开发计划，专门生产针对航空、航天和国防领域的金属增材制造部件。

△从左到右：George PANOURGIAS（Constellium AM 高级技术负责人）、Ravi SHAHANI（Constellium AM 总工程师）、Alireza ARBAB（Constellium AM 负责人）、Behrang Poorganji（尼康公司 Morf3D 首席技术官）和Hamid Zarringhalam（尼康先进制造公司首席执行官）在 Formnext 2023 上。照片来自 Constellium。

为了满足大幅面增材制造日益增长的市场需求，此次合作的重点是使用 SLM500 系统对 Constellium 的 Aheadd CP1 粉末解决方案进行认证和开发。具体来说，采用Aheadd CP1 新型铝合金粉末是为了提高生产量并最大限度地降低前期材料成本。

Morf3D 首席技术官BehrangPoorganji说道：“我们与Constellium的合作伙伴关系对于推进增材制造先进铝合金的开发和认证具有极其重要的意义，特别是在 SLM®500 平台的背景下。我们共同致力于 CP1 铝合金的开发和鉴定，以释放轻质、高性能组件的新潜力，例如通过增材制造创新生产的热交换器。在 SLM®500 平台和未来更大尺寸的平台上使用 CP1 铝合金，有望通过提供增强的设计灵活性和材料特性来彻底改变我们的行业，最终突破铝合金增材制造的极限。”

△Morf3D已成功制造出具有优异材料属性的示例热交换器组件。照片来自Constellium

关于AHEADD CP1 粉末

AHEADD CP1 是一种铝-铁-锆粉末解决方案，专为激光粉末床熔融 (L-PBF) 增材制造而设计。它具有多种优势，包括高强度和延展性、优异的导热性和导电性、高生产率LPBF的高效加工以及简化的后处理程序。

这款粉末的粒度分布范围为 20 至63 µm，可根据要求定制。它与所有 L-PBF 机器普遍兼容，并提供 5、10 和 25 公斤桶包装选项。该粉末通过惰性气体雾化生产，并通过三个独立的生产路线进行验证。其化学成分符合（铝协会编号 8A61）。标准热处理涉及 400°C 下 4 小时，可选择在空气中进行时效（沉淀硬化）处理，无需严格控制升温和冷却速率。通过定制热处理可以进一步定制性能，并可根据要求提供详细信息。

Constellium 增材制造主管Alireza ARBAB 博士说道：“得益于 Morf3D 和一系列客户的强大应用平台，我们现已证明 Aheadd® CP1 粉末具有出色的加工性能，降低了粉末成本，提高特定应用的打印生产率，并能够帮助客户定制更优化的粒度分布。”

今年 8 月，金属 3D 打印机制造商AddUp 将 Constellium 的 Aheadd CP1 铝合金集成到其产品中FormUp 350 机器。该公司表示，与传统合金相比，Aheadd CP1 提高了生产率和散热性能。通过简单的 400°C 热处理简化后构建流程，它为航空航天领域带来了希望，扩展到赛车运动之外。该公司还表示，AddUp 的 FormUp 350 系统的成功暗示了更广泛的工业应用。

△FormUp 350

铝合金3D 打印的潜力

铝合金3D 打印的潜力受到了多方面的重视。就在8月份，澳大利亚3D打印机制造商AML3D与BlueForge Alliance就镍铝青铜(NAB)合金测试签署了一份价值28万美元(37万澳元)的续约合同，以支持美国海军的潜艇项目。此次延期合同验证了AML3D的ARCEMY 3D打印合金符合海军标准。此次续约验证了AML3D的ARCEMY 3D打印合金符合海军标准。作为AML3D在美国扩张战略的一部分，并与AUKUS联盟的兴趣相一致，这一努力将推动ARCEMY技术整合到美国军方。这还涉及到一套大型ARCEMY 3D打印系统的销售，目前该系统存放在田纳西州的奥克里奇国家实验室，价值约100万澳元。

在其他方面，铝材料技术 (AMT) 与伯明翰大学合作探索。该合作伙伴关系重点关注激光粉末床熔合 (LPBF) 和直接能量沉积 (DED) 技术，研究了成分变化、热处理和增材制造工艺参数。 A20X 以其各向同性特性而闻名，是一种广泛应用于航空航天和赛车运动的高强度铝铜合金。A20X，命名为3D打印铝合金冶金