加拿大采礦和金屬公司力拓公司利用水霧化技術(shù)開發(fā)了一種新的鋼鐵3D打印粉末。

據(jù)該公司稱，人們普遍認為，只有高成本的氣體和等離子體霧化器才能生產(chǎn)出適合工業(yè)3D打印的粉末。在該公司位于魁北克的RioTintoFeretTitane（RTFT）冶金綜合體開發(fā)和測試的新鋼粉表明，水霧化是一種更實惠的粉末生產(chǎn)途徑，同時提供優(yōu)于傳統(tǒng)制造金屬的機械性能。

RTFT目前正在開發(fā)更多的水霧化3D打印粉末，以滿足其工業(yè)客戶的需求。

力拓的鐵和鈦董事總經(jīng)理StéphaneLeblanc說："這是RTFT的冶金綜合體為3D打印設(shè)計的新一代鋼粉，我們在制造鋼粉和鐵粉方面有50多年的經(jīng)驗。"

用于3D打印的水霧化

水霧化器使用高壓水噴霧，將液態(tài)金屬轉(zhuǎn)化為微米級的金屬粉末顆粒。根據(jù)水霧化過程的參數(shù)，粉末顆粒在形狀、大小和成分上可以有很大的不同，這意味著一點點微調(diào)就可以在生產(chǎn)3D打印金屬的過程中發(fā)揮很大作用。

據(jù)報道，RTFT是北美*大的水霧化器的所在地，這意味著該綜合體可以生產(chǎn)比許多競爭性等離子體霧化設(shè)施更多的粉末。它在魁北克省已經(jīng)運營了約70年，并因開創(chuàng)了從鈦鐵礦中去除鐵的工藝而聞名。

Leblanc補充說："我們新的增材制造鋼粉等級，用北美*大的水霧化器生產(chǎn)，為不斷增長的3D市場帶來了*競爭力的原材料補充"。

雖然這可能是力拓*嘗試開發(fā)自己的3D打印粉末，但該公司此前曾與金屬增材制造專家Amaero合作，批量生產(chǎn)現(xiàn)有的高性能鋁鈧合金。在該協(xié)議中，力拓公司提供了由低碳鋁制成的合金坯料。Amaero公司用這些坯料開發(fā)了"AmaeroHOTAl"，該公司的高工作溫度3D打印粉末。

四年的醞釀

鋼鐵開發(fā)項目大約始于四年前，當(dāng)時力拓的關(guān)鍵礦物和技術(shù)中心與加拿大當(dāng)?shù)氐膸姿�大學(xué)合作。初步開發(fā)完成后，力拓公司又與總部位于德國的KSB公司（一家*的泵和閥門制造商）合作，測試該粉末在3D打印應(yīng)用中的性能。

這些合作伙伴已經(jīng)使用這種鋼材打印了一套完整的零件，包括魁北克基地的液態(tài)鐵鑄造系統(tǒng)的替換零件。打印測試被用來認證該材料的工業(yè)應(yīng)用。替換零件的尺寸約為300×300毫米，比它所替換的原鑄造零件要輕70%。雖然這種粉末可以應(yīng)用于許多行業(yè)，但該公司已表示計劃將遠程操作備件領(lǐng)域作為初始目標(biāo)。

隨著新型3D打印鋼的開發(fā)，力拓公司成為金屬增材制造粉末市場的*新參與者。全球工程集團山特維克旗下的加熱技術(shù)品牌Kanthal*近投資了超現(xiàn)代的霧化設(shè)備，以進一步發(fā)展自己的粉末冶金業(yè)務(wù)。Kanthal將與瑞典金屬研究機構(gòu)Swerim一起，利用其200萬歐元的設(shè)備研究用于3D打印和熱等靜壓應(yīng)用的金屬粉末。

在其他地方，金屬粉末生產(chǎn)商PyroGenesis*近宣布，其新的增材制造NexGen粉末生產(chǎn)線已經(jīng)完成并投入使用。憑借25公斤/小時的驚人吞吐能力，據(jù)說有幾家"主要的*"航空航天公司正在等待NexGen生產(chǎn)線的粉末。