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现身说法:如何打造增材制造核心竞争力

2015-09-17 11:05
论恒
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  由英国Micro和Nano Technology (MNT)投资的Materials Solutions公司是一家致力于将选择性激光熔融技术商业化用于生产功能部件的公司。

  Materials Solutions在不断的实践中发现,SLM选择性激光熔融工艺在制造复杂零件方面的能力独具优势。特别是在疲劳载荷的应用程序,成本比传统的加工方式低。通过Materials Solutions严格控制关键过程的变量和广泛的工艺窗口,产生了可重复的生产过程,带来非常稳定的材料性能和零件的几何形状。

  

  在大量的实践中,Materials Solutions发现增材制造的潜力远不只是建立原型,做设计验证,这些原型对材料的性能要求不高。然而, 在通过SLM工艺加工性能部件的时候,对材料的机械性能的控制是非常重要的。在这样的背景下,Materials Solutions已经积累了重要的知识和技能,他们能够很好的理解SLM工艺和实现材料微观结构与力学性能之间的相互作用。通过实现对材料在加工过程中的控制,Materials Solutions发展了自己的核心竞争力:对诸如叶片这样的高温合金的加工能力,不仅是性能优越,而且其几何形状也是通过传统加工方式无法实现的。

  

  高温合金包括镍基,铁-镍基,钴基合金,通常的工作温度超过540度,并且在高温下的强度,延性和抗蠕变性能,以及抗腐蚀能力强。增材制造可以实现优良的机械性能,是因为粉末状原材料细晶组织,在微观结构上各向异性需要控制和引导。高温合金的挑战领域和发展方向是“难焊接”材料,例如CM247LC.

  在质量控制方面,Materials Solutions通过了Rolls-Royce的可视检测(包括可编程扫描仪、GOM结构光三维扫描仪,以及传统的表面、阴影轮廓工具和其他工具),配备金相实验室,光学和电子显微镜,化学分析实验室,水和空气校准压力和流量测试仪。

  Materials Solutions的核心竞争力是对航空航天零部件的增材制造能力,另外其他行业包括摩托车运动,发电,流体工程领域的高性能零部件Materials Solutions也逐渐拥有越来越多的案例,高于50%的加工是为来自日本,北美以及其他欧洲的国家提供的。

  

  图:Materials Solutions质量控制流程(来源:metal additive manufacturing)

  Materials Solutions的核心竞争力来自于其对选择性激光熔融材料的控制能力。最擅长的领域包括Inconel 625, Inconel 718,以及镍基合金包括Hasteloy X, C263, C1023, CM247LC.Materials Solutions又扩充了其加工能力,在钛合金领域(例如:Ti-6Al-4V, CM247LC)生产出用在航空领域和摩托车领域的增材制造零部件,这些是独特的竞争力。

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