德國地方州政府北萊茵-威斯特伐利亞(NRW)支持AddSteel研發(fā)項(xiàng)目，該項(xiàng)目旨在“數(shù)字化”鋼鐵工業(yè)。協(xié)調(diào)SMS組該項(xiàng)目將于2021年完成，目前正在開發(fā)用于增材制造的新的功能適應(yīng)鋼材料。
該項(xiàng)目的關(guān)鍵目標(biāo)之一是確定激光粉末床熔合(LPBF)金屬3D打印新材料的質(zhì)量。
AddSteel本周發(fā)布了一份中期報(bào)告，稱該項(xiàng)目的顯著成就之一是“開發(fā)了*個(gè)專門為lpbf應(yīng)用設(shè)計(jì)的硬化和熱處理鋼粉末”。
“AddSteel成員正在努力優(yōu)化SMS集團(tuán)新工廠的霧化過程，以達(dá)到所需金屬粉末尺寸的*大比例，”激光粉末床融合集團(tuán)成員、弗勞恩霍費(fèi)爾ILT AddSteel項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Andreas Vogelpoth 解釋說。“正在開發(fā)的材料是為了使LBPF能夠制造工具、齒輪或液壓閥塊等高負(fù)荷部件。”
應(yīng)對銷售下滑
德國鋼鐵制造商，尤其是NRW公司面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是銷售持續(xù)下降。以前，通過修改制造工藝和設(shè)備來提高生產(chǎn)效率。然而，現(xiàn)在，開發(fā)人員和用戶越來越關(guān)注將要加工的合金。創(chuàng)新材料為競爭優(yōu)勢提供了新的潛力。
AddSteel報(bào)告指出：“鋼鐵行業(yè)需要新的材料來滿足客戶對他們可以使用的產(chǎn)品的日益復(fù)雜的需求，例如，為汽車行業(yè)制造輕量化和抗碰撞部件。”
這是增材制造技術(shù)，如激光粉末床融合發(fā)揮作用，因?yàn)樗哪芰Γ脭?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以改善組件設(shè)計(jì)和功能。報(bào)告還說：“采用基于LPBF技術(shù)的金屬3D打印技術(shù)，也為用戶提供了可持續(xù)優(yōu)化鋼鐵產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈的機(jī)會。”
LPBF工藝用于3D打印的粉末是由特殊的合金制成的。
復(fù)雜零件.新合金
在過去的幾年里，F(xiàn)-ILT的科學(xué)家們一直在開發(fā)添加性激光粉末床融合技術(shù)，從原型技術(shù)到工業(yè)規(guī)模的小系列復(fù)雜零件生產(chǎn)方法。LPBF已經(jīng)被航空航天、透平機(jī)械、醫(yī)療設(shè)備和其他行業(yè)的公司用于生產(chǎn)復(fù)雜的功能部件。
然而，目前存在的一個(gè)缺點(diǎn)是無法三維打印硬化件(強(qiáng)化金屬零件表面的過程)和熱處理鋼：合適的合金和鍛件可以在LPBF工藝中額外制造，而不產(chǎn)生裂紋或缺陷，目前還沒有足夠數(shù)量的可用于工業(yè)制造的材料。
正是因?yàn)檫@個(gè)原因，四個(gè)合作伙伴-工廠工程公司SMS集團(tuán)，德國Edelstahlwerke特種鋼，Kreeld，F(xiàn)raunhofer ILT分拆錐度和F-ILT-在NRW的Leitmark資助項(xiàng)目的支持下，啟動了AddSteel項(xiàng)目，以開發(fā)新的鋼鐵材料。
AddSteel項(xiàng)目合作伙伴選擇在迭代過程中開發(fā)合金，并對LPBF工藝和設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)整。在此之后，將建造用于制造新部件和備件的技術(shù)示威者，這些零部件將用于測試和驗(yàn)證性能和成本效益。
新型合金前景
Vogelpoth說：“SMS集團(tuán)已經(jīng)建立了一座工廠，可以噴嘴合適的金屬粉末。”德國Edelstahlwerke特種鋼目前正在供應(yīng)新的合金，在合金轉(zhuǎn)變成粉末后，F(xiàn)raunhofer ILT不久將在其LPBF系統(tǒng)上測試這些合金。
AM創(chuàng)新者Christoph Leyens的再認(rèn)識
在相關(guān)新聞中，Christoph Leyens教授因其在增材制造方面的成就而被任命為加拿大安大略省滑鐵盧大學(xué)的兼職教授。今年年初，杜德累斯頓材料科學(xué)研究所所長和夫瑯和費(fèi)材料和梁技術(shù)研究所所長(IWS)還獲得澳大利亞墨爾本RMIT大學(xué)頒發(fā)的同樣稱號。
擔(dān)任兼職教授的任務(wù)包括監(jiān)督加拿大和澳大利亞的博士生，以及促進(jìn)兩國之間從德國到德國的學(xué)生和科學(xué)家的交流。他說：“我很高興有機(jī)會加強(qiáng)我們的國際聯(lián)系和知名度。”
“在澳大利亞有一個(gè)完善的工業(yè)和研究網(wǎng)絡(luò)。加拿大剛剛在德累斯頓的增材制造中心建立了一個(gè)類似的增材制造合作平臺。”
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