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UniMelt等離子生產(chǎn)系統(tǒng),,6K將廢舊合金變成航空級(jí)3D打印金屬粉末

航空航天能源
2020
10/21
11:14
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評(píng)論
2020年10月21日,,南極熊獲悉,,先進(jìn)材料專(zhuān)家6K公司獲得了美國(guó)國(guó)防后勤局(DLA)的第二階段小企業(yè)創(chuàng)新研究(SBIR)計(jì)劃,將利用廢舊資源生產(chǎn)高性能金屬粉末,,形成國(guó)內(nèi)閉環(huán)供應(yīng)鏈商業(yè)化,。
那么這家名為6K的公司究竟是用的什么技術(shù),為什么能夠得到美國(guó)政府的支持,,南極熊帶你來(lái)揭秘,。

最新的項(xiàng)目將利用6K專(zhuān)有的微波等離子體平臺(tái)UniMelt,,來(lái)采購(gòu)和回收鎳超合金廢料,并將其轉(zhuǎn)化為航空級(jí)粉末,。然后,,這些粉末將用于3D打印金屬部件。


6K的首席執(zhí)行官Aaron Bent博士說(shuō):"作為一家公司,,我們很高興獲得這個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng),,但更重要的是,作為一個(gè)組織,,我們很自豪能夠幫助我們的國(guó)家,,創(chuàng)造用于增材制造等新興生產(chǎn)方法的鎳基合金。"

6K的UniMelt等離子生產(chǎn)系統(tǒng)

6K的專(zhuān)利UniMelt系統(tǒng)可以將鎳和鈦等廢舊合金進(jìn)行清洗,、制備和球化,,使其成為適合3D打印、金屬注射成型和其他粉末冶金生產(chǎn)工藝的高質(zhì)量金屬粉末,。來(lái)自國(guó)防機(jī)械廠,、"骨料場(chǎng) "和其他來(lái)源的廢金屬可以作為UniMelt系統(tǒng)的原料,目的是為美國(guó)軍方提供安全和可追溯的國(guó)內(nèi)重要材料供應(yīng),,從而減少對(duì)國(guó)外采購(gòu)的依賴(lài),。
6K擁有世界上最先進(jìn)的等離子體生產(chǎn)系統(tǒng),6K的專(zhuān)有工藝技術(shù)UniMelt® - 均勻熔化狀態(tài)工藝是基于高頻微波等離子體,,這是一個(gè)連續(xù)的流程操作,,從開(kāi)始到結(jié)束只有一個(gè)步驟,在不到2秒的時(shí)間內(nèi)完成,。

△UniMelt® 技術(shù)原理


6K公司在這方面的努力已經(jīng)獲得了美國(guó)國(guó)會(huì)議員的支持,,其中之一就是國(guó)會(huì)議員Guy Reschenthaler。他說(shuō):"賓夕法尼亞州西南部的就業(yè)創(chuàng)造者,,創(chuàng)新者和勤奮的員工,,努力為我們的戰(zhàn)士提供重要資源,我很自豪能夠獲得資金,,以減少對(duì)外國(guó)鈦的依賴(lài),,并利用美國(guó)人的創(chuàng)造力來(lái)保護(hù)我們的國(guó)家安全。"

△6K的專(zhuān)利UniMelt微波等離子平臺(tái),,圖片來(lái)自6K

美國(guó)國(guó)防部(DoD)如何受益,?

那些能夠通過(guò)6K的UniMelt系統(tǒng)重新利用的超級(jí)合金,通常用于飛機(jī)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī),、燃?xì)廨啓C(jī),、油氣設(shè)備和熱交換器中的推進(jìn)和熱緩解部件。第二階段計(jì)劃的一個(gè)重要因素是,,這些超級(jí)合金在美國(guó)國(guó)內(nèi)的供應(yīng)有限,導(dǎo)致對(duì)國(guó)外供應(yīng)的依賴(lài)。
△電子束3D打印過(guò)程

6K的UniMelt系統(tǒng)不僅可以通過(guò)回收?qǐng)?bào)廢部件和廢舊粉末提供更多的超級(jí)合金,,還可以促進(jìn)具有已知和可追溯材料質(zhì)量的閉環(huán)生產(chǎn)過(guò)程,。回收以前合格的國(guó)防部零件和車(chē)間廢料將提高零件的一致性,,并大大減少意外的零件異常,。

UniMelt還將使國(guó)防部能夠以更快的速度開(kāi)發(fā)和采用增材制造工藝,制造出具有新穎功能的零件,,縮短工程周期,。使用已經(jīng)認(rèn)證的廢料作為原材料,將大大降低新制造零件的材料成本,,為部門(mén)提供健康的投資回報(bào)(ROI),。

△一種適合在UniMelt系統(tǒng)中使用的鎳合金IN718,圖片來(lái)自6K

3D打印與循環(huán)經(jīng)濟(jì)

循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一個(gè)力求優(yōu)化利用資源以避免浪費(fèi)的概念,。根據(jù)威立雅2016年的《Imagine 2050》報(bào)告,,僅英國(guó)的食品飲料、制造業(yè)和化工企業(yè)就站在一個(gè)價(jià)值50億美元的浪費(fèi)材料和能源的礦山上,。根據(jù)該報(bào)告,,這三個(gè)行業(yè)在減少浪費(fèi)并在此過(guò)程中產(chǎn)生新的收入來(lái)源方面有著巨大的潛力。

正如6K所展示的那樣,,3D打印可以促進(jìn)公司在流程中嵌入循環(huán)經(jīng)濟(jì)方法的目標(biāo),。食品行業(yè)促進(jìn)這一目標(biāo)的舉措已經(jīng)持續(xù)了數(shù)年,例如最近結(jié)束的BARBARA項(xiàng)目,,利用食物垃圾和農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)了適合汽車(chē)和建筑行業(yè)3D打印原型的生物基材料,。同時(shí),從咖啡粉和橘子皮中提取的生物塑料已經(jīng)成功制造出來(lái),,以取代傳統(tǒng)的石油基PET,。機(jī)器學(xué)習(xí)、生物技術(shù)和微生物工程相結(jié)合,,將食物垃圾轉(zhuǎn)化為可生物降解的PHA,。

在其他地方,循環(huán)經(jīng)濟(jì)方法也被意大利3D打印機(jī)制造商WASP應(yīng)用于建筑領(lǐng)域,。這家公司3D打印了一個(gè)用可持續(xù)自然材料創(chuàng)建的生態(tài)房屋,,于2018年首次亮相,使用的材料混合物由25%的當(dāng)?shù)赝寥馈?0%的稻草碎米,、25%的稻殼和10%的液壓石灰編制而成,。
△使用WASP CRANE 3D打印的Gaia生態(tài)屋,圖片來(lái)自WASP

今年早些時(shí)候,,來(lái)自都柏林I-Form先進(jìn)制造研究中心的研究人員,,研究了粉末回收對(duì)不銹鋼3161的影響,,而來(lái)自希臘地中海大學(xué)的其他研究人員則探討了ABS絲材的機(jī)械性能在回收后的變化。

6K公司的產(chǎn)品手冊(cè)










編譯自:3dprintingindustry





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