英國國防部宣布顛覆性的鈦金屬3D打印計劃

根據空客增材制造路線圖負責人Jonathan Meyer ，來自Metalysis的低成本電解金屬粉末的生產可以改變基于增材制造定向能量沉積（DED）工藝的粉末冶金和粉末經濟性。

從70美金一公斤到2.5美元一公斤的工藝成本？
鈦的高強度、輕質和耐腐蝕性使其成為航空航天、國防和醫(yī)療保健領域的理想選擇。然而，鈦的成本過高局限了鈦金屬被更廣泛的采用。

由創(chuàng)新英國（Innovate UK）資助的快速鍛造（FAST-forge）計劃旨在開發(fā)一種更便宜和更豐富的鈦粉制造工藝。這種更低成本的鈦粉3D打印材料將進一步打開鈦在增材制造領域的市場空間。

早些時候，英國國防部長Gavin Williamson就該項目提供了進一步細節(jié)，“我們的武裝部隊從尖端核潛艇和戰(zhàn)斗機再到與人類生命健康相關的植入物都在使用鈦，但鈦金屬在生產時間和成本方面都不具備優(yōu)勢，這局限了鈦的使用�！笨焖馘懺欤‵AST-forge）計劃將通過“開創(chuàng)性的方法”來重新定義鈦金屬的成本。

不僅鈦金屬粉末的制造更快，而且更便宜，鈦的金屬3D打印工藝也將獲得提升。英國似乎在醞釀顛覆性的鈦金屬粉末生產和鈦金屬零件制造技術。謝菲爾德大學材料科學與工程系的Nick Weston博士是快速鍛造（FAST-forge）計劃的領導者之一，他表示：“FAST-forge是一種顛覆性技術，可以使鈦金屬粉末直接以近凈形的方式制造成為鍛造性能的零件。

這些部件具有與鍛造產品相當的機械性能，對于鈦合金，快速鍛造（FAST-forge）可以提供組件成本的一個階躍性變化，這將帶來鈦金屬更廣泛的應用，包括可以用于汽車的動力系統(tǒng)和懸架系統(tǒng)等。

這項研究還獲得英國Porton Down國防科學技術實驗室（Dstl）的支持。 根據Dstl的材料科學首席科學家Matthew Lunt，這個計劃可能將鈦零件的生產成本降低高達50％。隨著成本的降低，可以在潛艇中使用鈦，不僅提高耐腐蝕性能還可以延長使用壽命，在或者可以用于輕型裝甲車等領域。

DSTL國防科學技術實驗室通過將鈦粉生產的40個階段工藝簡化為兩個步驟，這可能使得鈦零件的生產成本減半，徹底改變了鈦的生產。總部位于南約克郡Rotherham的Metalysis公司也參與了FAST-forge項目。Metalysis剛剛獲得1700萬美元的資金以推進3D可打印金屬合金粉末的研發(fā)與制造能力，Metalysis正在開發(fā)一種粉末生產工藝，該工藝可以以更低的成本來生產合金粉末。

具體來說，Metalysis使用的FFC工藝是Derek Fray、Tom Farthing和George Chen于1997年在劍橋大學發(fā)明并命名的。該技術主要用電在一種熔鹽中將金屬氧化物一步變成金屬。與AP&C需要高純度的金屬絲為原材料不同，Metalysis的專有技術可以使用金紅石直接將鈦金屬電解成粉末狀。宣稱，其專有的技術比常規(guī)的鈦粉制造公司使用更少的能源，至少可節(jié)省50%的能源。據稱，FFC方法將使得用于金屬3D打印的球形金屬粉末的制造工藝成本從當前的70美元/公斤降低到為2.50美元/公斤。

來源：3D科學谷