新技术让3D打印铝复合材料的强度翻了一倍

3D打印的钛组件因其高强度重量比而在航空航天,医疗和汽车工业中受到青睐。 然而,来自俄罗斯国立科技大学(NUST)MISiS的新金属粉末组希望使用铝制成的组件来达到同样的性能。

2018年10月10日,NUST MISiS研究人员最近在“Sustainable Materials and Technologies”发表一项研究,详细介绍了超高纯度氧化铝(UHPA)的生产,该技术使3D打印铝复合材料的强度翻了一番。

使用超高纯度氧化铝增材制造

NUST MISiS团队使用纯度为99.7%的铝颗粒。 通过氧化,碱和酸处理以及在1450℃下的热煅烧,将颗粒变成氢氧化铝。

在这个过程的每个阶段,研究人员都会读取氧化物的杂质,特别是铁和钾杂质,这些杂质被证明是最成问题的。 根据这些数据,该团队随后修改化学处理,洗涤和煅烧,得到纯度为99.99%和99.999%的UHPA。

强度加倍

虽然仍需确定粉末的最佳加工条件,但NUST MISiS团队已经使用该材料开发了使用选择性激光熔化的3D打印原型。

“我们已经开发出一种技术来加强通过3D打印获得的铝基复合材料,我们通过燃烧铝粉获得了创新的前体改性剂。”NUST MISiS有色金属部门领导的研究小组Alexander Gromov教授解释道。

“这是表面的特殊性质和结构,允许颗粒完全附着在铝基体上,结果,获得的复合材料的强度。”钛的强度大约是铝的6倍,因此这一工艺使复合材料的强度提高了三分之一。