新材料——EOS推出一种耐高温应用的3D打印高强铝合金 - 3D打印技术参考

新材料——EOS推出一种耐高温应用的3D打印高强铝合金

                   

在刚刚过去的Formnext展会上,EOS推出了一种新型铝合金材料Al 2139AM,该合金专为增材制造而设计,可在高达200ºC的高温下提供卓越性能,是EOS推出的强度最高的3D打印铝合金,超过了目前市场上的许多类似材料。改进的强度特性为客户带来了新机遇,可以在不影响强度的情况下显著减轻零件重量。

在热处理状态下,3D打印的Al 2139AM的屈服强度和拉伸强度约为500Mpa,具有高达200°C的高温耐受性和良好的耐腐蚀性。EOS指出,该材料具有快速简单的一步热处理特点,能够减少88%的热处理时间,从而能够更快的得到最终零件。同时,3D打印的Al 2139AM零件可以进行电解抛光和阳极氧化处理。

新材料——EOS推出一种耐高温应用的3D打印高强铝合金EOS推出新型适用于高温应用的高强3D打印Al2139铝合金

Al 2139AM的低密度和强度相结合,使其适用于航空、运输、赛车和航天工业等许多要求严苛的高性能应用,同时还能够为制造业提供灵活性、更好的材料管理以及生产成本管理。EOS指出,Al 2139AM及其3D打印工艺将于2022年第一季度发布。

长期以来,铝合金一直被认为是增材制造领域中的重要材料。这是由于它重量轻、强度大和耐化学性好的特点可用于许多领域,尤其是航空航天和自动化领域。根据已经明确的案例,3D打印铝合金已被美国空军、波音、梅赛德斯-奔驰、空中客车公司所采用。

新材料——EOS推出一种耐高温应用的3D打印高强铝合金EOS 3D打印的Al2139铝合金零件

EOS这种最新材料专为增材制造而设计,优于该公司的其他3D打印铝合金,如F357。实际上,铝合金高强度的获得与热处理工艺密切相关,市场范围内多种牌号的高强度铝合金莫不如此。适当的热处理可用于满足各种应用需求,如减少各向异性。空客公司开发的世界上第一种增材制造专用高强铝合金粉末材料Scalmalloy,经热处理后室温拉伸强度达到520MPa、屈服强度480 Mpa,均高于打印态;英国铸造公司Aeromet International推出的A20X铝合金粉末经热处理后拉伸强度为511 MPa,屈服强度440 MPa,伸长率为13%;中车工业研究院开发的3D打印铝合金经特定的热处理工艺,拉伸强度稳定超过560MPa,屈服强度超过500MPa,延伸率超10%。经热处理后的EOS Al 2139AM,屈服强度和拉伸强度也达到500Mpa,与当前市场的其他高强铝合金相比处于相近水平,超过传统使用的AlSi10Mg等普通铝合金。

新材料——EOS推出一种耐高温应用的3D打印高强铝合金Al 2139的化学成分及其在搅拌摩擦焊制备后,经不同热处理所达到的性能

新材料——EOS推出一种耐高温应用的3D打印高强铝合金搅拌摩擦焊制备的Al2139经T3热处理后不同温度下的机械性

根据3D打印技术参考查阅到的有关资料,Al 2139是一种是在Al-Cu-Mg合金基础上,通过添加微量Ag元素而开发出来的一种2000系铝合金,其具有良好的损伤容限性能、耐热性能和抗弹性能,有可能被用于下一代超音速飞机蒙皮和战车装甲等领域。NASA针对该材料的技术资料显示,Al 2139合金可通过常规应力消除和人工时效方法进行加工,但不需要像常规2XXX合金那样进行冷变形处理,可以开发具有吸引力的强度、韧性和抗疲劳裂纹扩展能力的应用组合。与此同时,该合金的性能在所有厚度下都保持不变,这与在比较中观察到的其他合金不同,因此对于在地面、飞机和航天器中的广泛应用具有重要价值。

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