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美国陆军研究采用3D打印粉末材料制成超高强钢部件
2019-03-07

    [据美国陆军研究实验室2019年2月27日报道]    美国陆军研究实验室(ARL)正研究利用激光粉末成形工艺制造出合金钢零件,能够为需要更换零件的士兵快速提供可靠且超高强度的金属零件。ARL将AF96合金制成粉末状,利用粉末床熔融(Powder Bed Fusion)工艺,通过激光选择性地将粉末熔化,同时逐层在粉末床上进行铺粉,直至部件完成。通过该工艺制造的零部件与传统锻造出的钢零件类似,同时它又具有任何模具都无法创造的复杂设计特征。此次开发以及用于打印的这种材料比商业上可获得的材料强度高约50%,在地面车辆更换零件方面具有潜在的应用前景。研究人员打印出了艾布拉姆斯M1主战坦克涡轮发动机的叶轮风扇,并且已可交付该零件进行使用。虽然该部件不一定质量很高,但在战场情况下,如果它可以让坦克再次运行数小时或数天,这对于战斗任务是非常重要的。
    陆军研究实验室制造科学和技术部门负责人Brandon McWilliams博士表示,增材制造技术将对后勤维护产生巨大影响。增材制造技术能够为陆军减少后勤需求,只要拥有原材料和打印机,就可以按需制造出任何需要的物品,而不必担心携带整车,或者装载大量备件。该工艺将有利于陆军战场后勤维护(现有部件的替代和老旧系统的支持)和未来系统两大战略的发展。该种合金材料最初是由美国空军开发出的一种具有高强度、高硬度,且经济可承受的金属,用于碉堡克星炸弹(bunker-busting bomb)的制造。
    对陆军来说,该技术将具有广泛的应用。例如在地面战车方面,可以用于替换零件的制造。目前美国陆军地面车辆的很多部件都是钢制的,采用该方法制造的替换件不必担心材料特性。ARL正在与工业界和学术界密切合作,对新合金设计进行建模,开展热力学计算研究,并加快向士兵提供材料的过程。(北方科技信息研究所  李良琦)

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