為“鎂”而生,，西安優(yōu)弧智熔實(shí)現(xiàn)鎂合金電弧增材制造技術(shù)新突破

導(dǎo)讀：鎂合金作為最輕質(zhì)的金屬工程結(jié)構(gòu)材料,，具有密度小（1.8g/cm3左右）,、強(qiáng)度高,、彈性模量大、散熱好,、消震性好,、耐有機(jī)物和堿的腐蝕性能好等優(yōu)點(diǎn)，主要用于航空,、航天,、運(yùn)輸、化工,、火箭等工業(yè)部門(mén),。然而，由于鎂合金在鑄造時(shí)易出現(xiàn)疏松,、夾渣,、裂紋以及氣孔等缺陷，嚴(yán)重影響了材料加工成型后最終性能,，阻礙了其廣泛應(yīng)用,。那么3D打印技術(shù)能否加工鎂合金呢？

2022年7月7日,，南極熊獲悉,，西安優(yōu)弧智熔增材制造有限公司近日宣布，利用等離子弧絲材增材制造（Wire and Plasma Arc Additive Manufacturing,，簡(jiǎn)寫(xiě) P-WAAM）技術(shù),，成功制備出大尺寸高強(qiáng)度鎂合金（AZ91,Al含量9%，Zn含量1%）零部件,，其內(nèi)部組織致密,，無(wú)氣孔、未熔合等冶金缺陷,。西安優(yōu)弧智熔成功打破了這項(xiàng)3D打印技術(shù)在國(guó)內(nèi)的空白狀態(tài),。

△等離子增材鎂合金件及增材過(guò)程

△等離子成形鎂合金及射線(xiàn)照片

等離子弧絲材增材制造（PWAAM）技術(shù)，由等離子弧作為熱源,，絲材為原材料,，成形零件經(jīng)路徑軟件分層得到的成形路徑，在金屬基板上形成移動(dòng)的熔池,， 將外部填充的金屬絲材熔化而成的金屬熔滴,，不斷的送入熔池，通過(guò)在成型路徑上逐點(diǎn)逐道逐層累積金屬材料,，實(shí)現(xiàn)零件的快速高效高性能成形,。

△等離子弧絲材增材制造（PWAAM）工藝流程

△等離子弧絲材增材制造（PWAAM）打印過(guò)程

與以金屬粉末為加工材料的增材制造技術(shù)相比，PWAAM 具有對(duì)金屬材質(zhì)不敏感、堆積速率高,、材料利用率高,、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢(shì)�,？山鉀Q航空,、航天、核電,、船舶等大型及超大型金屬構(gòu)件毛坯在鑄造,、鍛造中存在的質(zhì)量、周期,、成本等諸多問(wèn)題,。

△為“鎂”而生，西安優(yōu)弧智熔實(shí)現(xiàn)鎂合金電弧增材制造技術(shù)新突破

鎂合金與鋁合金,，鈦合金,、高溫合金等金屬相比，其具有高反應(yīng)性和高汽化傾向并且鎂合金細(xì)粉末易燃易爆,，且成本高,。很難通過(guò)選擇性激光熔化技術(shù)進(jìn)行鎂合金零件的增材制造。西安優(yōu)弧智熔增材制造有限公司技術(shù)團(tuán)隊(duì),，通過(guò)對(duì)鎂合金絲材成分優(yōu)化設(shè)計(jì),，電弧增材制造電源改性，工藝過(guò)程控制,，在鎂合金零件特征結(jié)構(gòu)與電弧成形工藝方面不斷拓展創(chuàng)新,，迭代優(yōu)化，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)鎂合金電弧增材零件制備,。

△西安優(yōu)弧 PWAAM501 等離子絲材增材制造設(shè)備

據(jù)悉,，這款等離子絲材增材制造設(shè)備具有以下特點(diǎn)：

1.設(shè)備采用萬(wàn)向旋轉(zhuǎn)送絲專(zhuān)利制造，同時(shí)配合自主研發(fā)路徑軟件（可實(shí)現(xiàn)四軸以上聯(lián)動(dòng)）,，解決了打印過(guò)程各向同性,；

2.直接成形復(fù)雜件，節(jié)省材料,，單次材料利用率＞99%,；

3.性能可靠，目前鈦合金測(cè)試性能可到達(dá)鍛件要求,，挪威鈦等離子成形鈦合金部件已用于民用飛機(jī)（波音 787 與空客 A350 XWB）,；

△等離子打印試塊

↓↓西安優(yōu)弧智熔等離子增材制造鈦合金試棒測(cè)試結(jié)果

4.高性?xún)r(jià)比，材料,、設(shè)備、能耗成本低，成本低于材料利用率小于 10%的機(jī)加件,；

5.成形材料廣泛,，可焊接金屬材料均可增材成形，包括鋁合金,、銅合金,、鉭合金等；

6.設(shè)備自主設(shè)計(jì)與生產(chǎn)占比≥80%,，具有多項(xiàng)核心發(fā)明專(zhuān)利,，具有國(guó)內(nèi)外唯一性，目前穩(wěn)定成形鈦合金,、高溫合金,、鋼、鋁合金等復(fù)雜部件,。

據(jù)南極熊了解,，西安優(yōu)弧智熔增材制造有限公司成立于 2018 年，位于西安高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)錦業(yè)路 26 號(hào),，注冊(cè)資本 1000 萬(wàn)元,。是一家為客戶(hù)提供全套的金屬增材制造技術(shù)解決方案、產(chǎn)品,、設(shè)備等服務(wù)的科技型中小企業(yè),，可制備不限尺寸的鈦合金、高溫合金,、高韌鎂合金等結(jié)構(gòu)件,，可應(yīng)用于航空、航天,、軍工,、船舶、核電等大型構(gòu)件的快速制造,。

西安優(yōu)弧智熔負(fù)責(zé)人表示：“公司專(zhuān)注于技術(shù)研究和工藝開(kāi)發(fā),，積極建立校企合作研究平臺(tái)，先后與西安理工大學(xué)材料學(xué)院,、西安交通大學(xué)材料學(xué)院焊接研究所,、西安科技大學(xué)材料學(xué)院建立了產(chǎn)學(xué)研基地，增強(qiáng)企業(yè)的創(chuàng)新力與競(jìng)爭(zhēng)力,。 ”