美國最早研究鈦合金3D打印

 鈦是一種密度隻有鋼鐵的一半，強度卻遠勝於(yu) 絕大多數合金的材料，被廣泛用於(yu) 航天航空業(ye) 。美國是最早開發鈦合金3D打印技術的國家。1985年，美國就在國防部的主導下秘密開始了鈦合金激光成形技術的研究，並在1992年公之於(yu) 眾(zhong) 。隨後美國繼續研發這一技術，並在2002年將激光成形的鈦合金零件裝上戰機試驗。

　　然而，因為(wei) 在製造過程中鈦合金變形、斷裂的技術難題無法解決(jue) ，美國始終無法生產(chan) 高強度、大尺寸的激光成形鈦合金構件。2005年，美國從(cong) 事鈦合金激光成型製造業(ye) 務的商業(ye) 公司Aeromet由於(yu) 始終無法生產(chan) 出性能滿足主承力要求的大尺寸複雜鈦合金構件，沒有實現有價(jia) 值的市場應用而倒閉。美國的其他國家實驗室也無法攻克這一難題，目前隻能進行小尺寸鈦合金部件的打印和鈦合金零件表麵修複。

　　2013年，美國Sciaky公司宣布，他們(men) 已經成功掌握了突破性的直接製造技術，使用電子束進行鈦合金3D打印。Sciaky公司的直接製造解決(jue) 方案基於(yu) 添加劑的製造原理，是PSU應用研究實驗室（ARL）采用的關(guan) 鍵技術之一，目的是生產(chan) 高品質的金屬零部件。Sciaky公司的DM解決(jue) 方案是唯一的大規模完全可編程的解決(jue) 方案，可製造近淨形零件，材料包括鈦、鉭、鉻鎳鐵合金及其他高價(jia) 值金屬。該解決(jue) 方案結合了計算機輔助設計（CAD）、Sciaky最先進的電子束焊接技術和添加劑分層處理，所製造的零件尺寸可以達到5.8米×1.2米×1.2米。

Sciaky真正的領先之處在於(yu) 超高打印速度，利用功率高達42千瓦的電子束槍，每小時可打印15-40磅的金屬鈦，而大多數競爭(zheng) 者僅(jin) 能達到每小時5磅。就目前而言，電子束似乎是一種比激光更適合的金屬3D打印能量源。從(cong) 數據上看，這一打印速度和零件尺寸已經超過了中國。前不久，中國西北工業(ye) 大學剛剛用鈦合金激光3D打印技術生產(chan) 了長度為(wei) 5米的飛機主承力梁。

　　美國空軍(jun) 和洛克希德-馬丁公司已經宣布與(yu) Sciaky公司成為(wei) 合作夥(huo) 伴，並且計劃使用該公司生產(chan) 的3D打印機製作飛機部件裝備正在生產(chan) 的F-35戰鬥機。相較於(yu) 傳(chuan) 統製造方式，這一新技術製造的產(chan) 品成本更低、壽命也更長。如果3000多架戰機都使用這種技術製造部件，將可以節省數十億(yi) 美元的成本。

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