Zare GM安德烈Pasquali解释为什么铝是未来的AM主要材料



 

凭借在精密机械领域超过50年的经验,Zare是当今意大利最具经验的非专业金属AM服务机构,也是全球最先进的金属AM服务机构之一。该公司位于意大利“Motor Valley”的中心地带,于2009年开始实施金属AM,用于快速成型,并于2011年为后期加工,精加工和医疗及牙科模型开设了一个区域。今天,XLine 2000大幅面生产系统Concept Laser以及SLM Solutions和Renishaw,它正在演变成一个完整的AM工厂。

以下访谈从Zare作为APWorks 合作伙伴开发ScalmalloySLM 3D打印参数的独特角色开始,并继续说明AM生产未来的发展方向。

您认为Scalmalloy铝合金的主要应用是哪一种?

“主要是空间和航空应用,我不认为目前有更多的”日常“应用。无论是在原材料还是生产工艺方面,这主要是成本问题。与传统铝相比,这是一个相当缓慢的生产过程。但是,它的机械性能比标准铝合金(如AlSi7和AlSi10)高出一倍。它在高温下受到一点点影响,但是它对钛很有挑战性。“

哪些是Scalmalloy的理想应用?

“对于那些铝质不够强且钛价格太贵的轻巧应用来说,这是理想的选择。Scalmalloy为我们提供了与铝材相媲美的重量,并具有更高的强度。不如钛强,但足够用于很多零件。它不会成为大规模应用的材料,将用于制造各种先进部件。“

你认为哪些材料适合大批量AM制作?

“我们正在研究更传统和更实惠的铝材参数。我们目前还没有看到这些合金在AM中的使用,他们可能不是很容易进行3D打印,因为我们正在谈论铜含量高的合金。我们正在将这些作为低价材料用于大批量生产。我们正在密切研究未来的另一个方面是铝和陶瓷的复合合金。“

与其他金属相比,您在Zare使用铝有多少?

“对我们来说,它代表了材料需求量的50%-60%,我预测未来越来越多的材料用于增材制造。这有两个主要原因。首先是在原材料和生产工艺方面,成本将继续下降。第二个事实是,从相同的材料开始,我们的加成产品部件保证了卓越的机械性能。用传统方法生产的相同合金由于冷却时间的差异而显示出约30%的机械性能。零件非常坚固,但也非常脆弱。“

您如何应对AM加工铝粉所带来的所有挑战,如氧化和吸热以及光线反射?

“这些方面很多都取决于你如何接近AM。Zare是一家工厂,我们拥有多项认证,并采用各种生产方法。我们从科学角度解决问题。在我们打印材料之前,我们对这些问题进行了大量的研究和分析。特别是对于铝,如果您进行此类准备,我们可以解决材料呈现的90%问题。最后,与合金的表现有很多相似之处,所以我们的经验可以帮助我们开发新的参数。我们做了大量的研发工作,并且能够解决几乎所有可能出现的问题。而且铝比某些镍和钛合金更容易加工。“

不断更新的机器和材料使3D打印更容易也更复杂?

“这是一个相关的问题。新系统在技术上更加先进,为每种材料开发正确的参数比以前需要更多的工作。因为我们有这么多的系统,而且我们需要消耗这么多的材料,所以我们必须从第三方供应商购买粉末并参与开发工作。今天的系统具有多激光系统并内置3D光学系统。我们确实有更强大的软件工具可以使用。“

您是否有机会评估新即将推出的基于MIM的AM技术,如Desktop Metal的生产系统和惠普即将推出的金属系统?

“我认为这将是AM生产的未来。特别是我们非常欣赏Desktop Metal 对生产系统的愿景。今天在Zare,我们使用粉末床聚变系统,但是我们相信,在长期的未来,大部分AM生产将采用粘合剂喷射技术进行。我们已经要求在即将到来的系统上与Desktop Metal和惠普合作,并帮助他们进行材料和工艺开发。这将需要几年的时间,我不认为这些系统将会取代粉末床融合,从而将AM功能扩大到超出当前生产力限制。“

您是否认为可以通过粘合剂和炉后加工来克服加工铝和钛的额外挑战?

“使用铝和钛是不容易的。我见过由钢和镍以及铜合金制成的零件。这将需要时间和工作。起初,我对脱脂和炉子烧结的要求不确定,但我确信这种后处理在时间和成本方面并不完全相同 - 后处理是粉末床熔合中支撑物去除所必需的。系统的成本效益应该为炉处理所需的额外时间。这将需要一些时间。在与惠普聚合物生产系统合作之后,我们知道目前增材制造领域面临的许多挑战都可以克服。“

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