開發(fā)3D打印耐腐蝕合金！3D Systems與Huntington Ingalls Industries合作

導讀：隨著各個領域對于金屬3D打印技術需求的增加，制造能夠耐腐蝕的3D打印零部件逐漸成了增材制造的研究重點。

南極熊獲悉，3D Systems于2021年3月18日宣布與Huntington Ingalls Industries的Newport News造船部門合作開發(fā)銅鎳（CuNi）和鎳銅（NiCu）合金粉床熔融增材制造計劃。CuNi和NiCu都是耐腐蝕材料，非常適合海洋應用。新材料有望使紐波特紐斯造船廠利用增材制造技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)零件加工，預計縮短75％的交貨時間，從而提高供應鏈效率。這項計劃能夠極大程度上擴展增材制造技術在海事領域的應用。

△Newport News造船部門

利用3D打印技術開發(fā)零件既具有成本效益，又能縮短交貨時間。因此，越來越多領域的制造商開始使用AM代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鑄造方法。然而，在許多應用中的主要障礙是可用材料有限。這項合作將使海事零件生產向前邁出一大步。眾所周知，CuNi和NiCu在各種溫度下均具有較高的強度和韌性，可用于許多領域。但是，使用傳統(tǒng)鑄造方法的交貨時間非常長，有時甚至超過12個月，因而促成了3D Systems和Newport News Shipbuilding的合作。本次合作中，雙方將致力于選擇合金成分、設計工藝參數實驗，并對包括拉伸和其他材料測試在內的零件進行鑒定。借助這些新材料，紐波特紐斯造船廠將能夠使用金屬增材制造技術來生產鑄件以及閥門、殼體和支架的替代零件。通過成功展示這些材料的使用，3DSystems期望將這些材料添加到公司的材料組合中，為更多領域解決金屬腐蝕性問題，例如油氣生產和精煉以及公用能源生產。

△銅鎳合金和鎳銅合金廣泛用于海事應用（圖片來源：CopperDevelopment Association Inc.）

據南極熊了解，3D Systems數十年來一直為美國海軍提供增材制造專業(yè)知識，相關技術被用于從飛機零件到潛水部件的所有領域。2018年，3D Systems與Newport News Shipbuilding簽署了一項聯合開發(fā)協議， 使金屬增材制造技術具備建造海軍戰(zhàn)艦的資格（http://m.beckysfeelgoodyoga.com/thread-128031-1-192.html）。當時，3D Systems的ProX DMP 320（DMP Flex 350的前身）被使用來制造艦船（南極熊全球3D打印產品庫https://product.nanjixiong.com/ 已經收錄了這款3D打印機，歡迎咨詢）。3D打印技術提供了一種經濟、高效、快捷的方法來替換損壞的零件，并且能夠提高高精度零件的生產速度，同時減少浪費、降低成本。

△3D Systems ProX DMP 320

銅鎳合金和鎳銅合金

高溫下，金屬鎳和銅可以任何比例的形式互溶，并在冷卻之后形成固溶體。簡單來說，熔融之后“銅多鎳少”的被稱為銅鎳，反之則稱為鎳銅。固溶體中鎳含量越高，合金顏色就越白，然而只要鎳含量不超過70%，肉眼通常都會看到銅的黃色。

△銅鎳合金

常見的銅鎳合金又俗稱白銅，相比較純銅而言，銅鎳合金能顯著提高金屬強度、耐腐蝕性、硬度和導電性。而白銅的機械性能、物理性能都異常良好，延展性好、硬度高、色澤美觀、耐腐蝕、富有深沖性能，被廣泛使用于造船、石油化工、電器、儀表、醫(yī)療器械、日用品、工藝品等領域，并還是重要的電阻及熱電偶合金。白銅的缺點是主要添加元素——鎳屬于稀缺的戰(zhàn)略物資，價格比較昂貴。而鎳銅合金有較好的室溫力學性能和高溫強度、耐蝕性高耐磨性好、容易加工、無磁性，是制造行波管和其他電子管較好的結構材料。還可作為航空發(fā)動機的結構材料。

關于3D Systems

30年前，3D Systems將3D打印的創(chuàng)新帶入了制造業(yè)。如今，作為領先的增材制造解決方案合作伙伴，3D Systems致力于為整個行業(yè)帶來創(chuàng)新、性能和可靠性，使客戶能夠前所未有地創(chuàng)建產品和業(yè)務模型。得益于獨特的硬件、軟件、材料和服務產品，3DSystems可滿足醫(yī)療保健和工業(yè)市場中的各種高級應用，例如醫(yī)療和牙科、航空航天與國防、汽車和耐用品。更多信息請點擊南極熊產品庫：https://product.nanjixiong.com/plugin.php?id=aljbd&act=view&bid=30&op=details。

參考閱讀：

1. 美國海軍安裝3D Systems金屬3D打印機，為核動力戰(zhàn)艦生產零件

http://m.beckysfeelgoodyoga.com/thread-128031-1-192.html

2. 3D Systems & Huntington Ingalls IndustriesCollaborating to Qualify Corrosion-Resistant Alloys for Direct Metal Printing

https://www.3dsystems.com/press-releases/3d-systems-huntington-ingalls-industries-collaborating-qualify-corrosion-resistant

3. 3D Systems Plans to Develop Corrosion-Resistant Alloysfor Shipbuilding and Maritime Applications

https://www.3dnatives.com/en/3d-systems-corrosion-resistant-alloys-for-shipbuilding-200320214/#!

4. Cupronickel

https://en.wikipedia.org/wiki/Cupronickel