加拿大 Scandium 公司測(cè)試3D打印鋁鈧合金，有助于減少打印微裂紋

2025年2月24日，南極熊獲悉，加拿大礦業(yè)公司 Scandium Canada 已在麥克馬斯特大學(xué)工程學(xué)院完成了兩種新型鋁鈧合金粉末的初步 3D 打印測(cè)試。

此前，Scandium Canada 于 2024 年 9 月向美國(guó)專利商標(biāo)局提交了這兩種合金配方的臨時(shí)專利申請(qǐng)。公司的最終目標(biāo)是讓新型改性合金取代標(biāo)準(zhǔn) 7075 合金，后者常用于航空航天、汽車和軍事等行業(yè)。

申請(qǐng)專利名稱為“用于增材制造的鋁合金粉末。其生產(chǎn)方法及其用途/ Aluminiumalloy powders for additive manufacturing. Methods of producing the same anduses thereof”。Scandium Canada 公司與安大略省麥克馬斯特大學(xué)合作開(kāi)發(fā)了這兩種合金，該公司表示，這項(xiàng)合作已在“過(guò)去三年內(nèi)開(kāi)發(fā)出了大量知識(shí)產(chǎn)權(quán)”。

此次測(cè)試，研究人員采用了激光粉末床熔合（LPBF）技術(shù)，基于激光逐層熔化和融合金屬粉末。Scandium報(bào)告稱，鋁鈧合金可能有助于減少打印過(guò)程中的凝固微裂紋。

為了進(jìn)行比較，測(cè)試件與使用標(biāo)準(zhǔn)商用合金的樣品一起打印。Scandium Canada 計(jì)劃在未來(lái)兩個(gè)月內(nèi)評(píng)估這些樣品的機(jī)械性能，包括測(cè)試熱處理和未處理的材料版本。

Scandium首席科學(xué)官 LucDuchesne 表示，3D 打印中鋁粉的商業(yè)化應(yīng)用代表著增材制造技術(shù)的重大進(jìn)步。他說(shuō)道：“隨著 Scandium Canada Ltd 等公司提交專利，使用鋁合金粉末進(jìn)行鋁鈧合金3D 打印應(yīng)用的潛力已經(jīng)增大。這一發(fā)展為制造輕質(zhì)、高強(qiáng)度部件創(chuàng)造了新的可能性，特別是在航空航天、汽車和海運(yùn)業(yè)。3D打印有可能徹底改變金屬部件的制造方式，為生產(chǎn)過(guò)程提供更大的設(shè)計(jì)靈活性和效率。”

相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)表明，在鋁合金中添加0.4% 的鈧就能使強(qiáng)度提高多達(dá)八倍。這一特性使得這些材料特別適用于航空航天應(yīng)用，它們有可能取代傳統(tǒng)的鉚釘施工方法。波音公司估計(jì)，使用鋁鈧合金可以將每架飛機(jī)的制造成本降低多達(dá) 300 萬(wàn)美元。

Scandium公司目前估值為 630萬(wàn)加元，已開(kāi)始接觸有意獨(dú)立測(cè)試使用這些新合金制成的 3D 打印部件的潛在用戶。目標(biāo)行業(yè)包括航空航天、汽車和軍事應(yīng)用，這些材料可用于飛機(jī)機(jī)翼、機(jī)身元器件和機(jī)械零件等部件。