总部位于英国的合金设计公司、牛津大学衍生企业Alloyed已从英国航空技术研究院（ATI）计划获得100万英镑资金，以推动一种新型镍基高温合金在商用喷气发动机中的应用。这种合金名为ABD-1000AM，专为增材制造（3D打印）而开发。这笔资金将用于解决该领域一个尤为棘手的问题：让高性能镍基合金在激光粉末床熔融（LPBF）工艺中能够正常工作，避免在加工过程中产生裂纹。该合金设计公司正与ITP Aero公司和克兰菲尔德大学合作推进该项目。
Alloyed的首席冶金学家David Crudden博士强调：“这个专注于提升ABD-1000AM制造就绪水平的项目，是ATI计划资金如何帮助英国公司弥合早期研究与工业开发计划之间鸿沟的一个绝佳范例。ABD-1000AM是全球最高温度的、专为增材制造设计的镍基高温合金。我们已经看到了对这种材料的巨大需求，并相信它将成为航空航天推进和工业发电领域燃气轮机的颠覆性技术。”
使用ABD-1000AM创建的3D打印蜂窝瓷砖。照片通过Alloyd有限公司。
学术界与工业界的协作
在此项目中，克兰菲尔德大学贡献了其在高温材料和表面工程方面的工作，包括通过防护涂层提高合金的抗氧化性。与此同时，ITP Aero UK公司带来了燃烧室技术的专业知识，并与商用和国防航空项目的原始设备制造商（OEM）合作。这笔资助是Alloyed与ATI计划更广泛合作关系的一部分。这家源自牛津的公司还与研究院合作开发一种用于航空航天的高强度铝合金，并另外通过该计划获得了1400万英镑，用于开发一个旨在缩短飞行用增材制造部件认证时间与复杂性的数字平台。
英国工业事务国务大臣（工业部长）Chris McDonald评论道：“这是一个强有力的例证，展示了政府和企业如何共同努力，使英国保持在我们世界级航空航天领域创新的前沿。我期待看到Alloyed的项目如何为未来的喷气发动机做出贡献。我们正通过我们的现代产业战略加强对航空航天产业的支持——给予企业在英国先进制造业投资的信心，并作为我们‘变革计划’的一部分实现增长。”
镍基高温合金ABD-1000AM的微观结构。照片通过Alloyd有限公司
突破3D打印喷气发动机部件的材料极限
为下一代喷气发动机制造部件面临着巨大的材料和制造挑战。部件必须能承受接近1000°C的高温，耐受高热应力和机械应力，并且能以传统方法难以实现的复杂几何形状生产。紧迫的生产周期以及实验室规模研究与工业规模制造之间的差距，进一步制约了高性能高温合金的增材制造。
这家牛津大学衍生企业获得ATI资助的项目反映了这一更广泛的挑战，其重点是提高ABD-1000AM在LPBF工艺中的可制造性，同时保持其高温性能。英国的其他类似举措也说明了这些限制是如何被应对的。
例如，Skyrora公司与Metalysis和欧洲空间局（ESA）合作，正在开发用于火箭发动机燃烧室和喷嘴的高性能合金Tanbium，专门应对极端的热学和机械极限。此外，Argive公司已使用3D打印的镍基高温合金微型涡轮，减少了零件数量并提高了热性能，同时克服了高温运行和可制造性的挑战。
与Alloyed的项目类似，这些努力表明，先进的增材制造方法必须克服材料、几何形状和工艺限制，才能生产出功能性的耐热推进部件。Alloyed当前的项目仍集中在部件层面，在此类材料能够集成到经过认证、可用于飞行的发动机系统之前，还需要进一步的工作。
中国3D打印网编译文章！
0 留言