粉末燒結(jié)材料作為增材制造領(lǐng)域的核心技術(shù)載體,通過激光或電子束的能量精確控制,實現(xiàn)從微米級粉末到復(fù)雜構(gòu)件的直接成型。該技術(shù)體系涵蓋尼龍、金屬及陶瓷三大類材料,為工業(yè)制造提供全新的解決方案。
一、尼龍粉末:輕質(zhì)與強韌的平衡
以PA12與PA11為代表的尼龍粉末,展現(xiàn)出獨特的綜合性能。PA12源于石油基聚合工藝,而PA11則從蓖麻油中提取,兩者均具備優(yōu)異的機械強度與化學(xué)耐受性。在汽車制造領(lǐng)域,這類材料被用于生產(chǎn)燃油管路系統(tǒng),其耐油腐蝕特性可保障車輛在復(fù)雜工況下的穩(wěn)定運行。
通過引入玻璃纖維或碳纖維進行復(fù)合改性,尼龍材料的剛性可提升至傳統(tǒng)工程塑料的2倍以上。航空領(lǐng)域采用碳纖維增強尼龍制造無人機機翼連接件,實現(xiàn)強度與輕量化的雙重突破。醫(yī)療行業(yè)則利用其生物相容性,開發(fā)個性化骨科固定支具,相較傳統(tǒng)石膏透氣性顯著改善。
二、金屬粉末:工業(yè)制造的革新力量
工業(yè)級3D打印材料金屬粉末是 3D 打印粉末燒結(jié)材料中的重要組成部分,不同種類的金屬粉末具有各自獨特的特性,使其在眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
1. 不銹鋼(316L)
316L不銹鋼粉末以其卓越的耐蝕性能,成為食品加工設(shè)備與海洋工程部件的優(yōu)選材料。其制造的模具在注塑生產(chǎn)中可承受數(shù)十萬次循環(huán)使用,表面光潔度保持穩(wěn)定。
2.鈦合金(Ti6Al4V)
Ti6Al4V合金憑借生物相容性與高強度重量比,在醫(yī)療植入物領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。人工關(guān)節(jié)產(chǎn)品通過3D打印的微孔結(jié)構(gòu),促進骨細胞生長融合。航空航天領(lǐng)域則將其應(yīng)用于發(fā)動機支架,有效降低飛行器自重。
3.鋁合金(AlSi10Mg)
AlSi10Mg 鋁合金粉末是在鋁的基礎(chǔ)上,添加了硅和鎂等元素。硅元素的加入可以提高鋁合金的硬度和耐磨性,同時改善其鑄造性能,使鋁合金在鑄造過程中更容易成型。
4.高溫合金(Inconel 718)
Inconel 718材料在極端溫度環(huán)境下的穩(wěn)定性,使其成為火箭推進系統(tǒng)的核心制造材料。其制造的燃燒室部件可耐受超高溫燃氣沖刷,確保發(fā)動機可靠運行。
聯(lián)泰科技的金屬粉末燒結(jié)技術(shù)(SLM)為工業(yè)制造提供核心支撐,其Muees系列設(shè)備覆蓋不銹鋼、鈦合金、高溫合金等材料體系。
三、陶瓷粉末:極限環(huán)境的應(yīng)對方案
1. 氧化物陶瓷
氧化鋁與氧化鋯體系在電子封裝領(lǐng)域展現(xiàn)獨特價值,其絕緣性能與熱穩(wěn)定性為芯片提供可靠保護。高端餐具制造則利用氧化鋯的耐磨特性,打造長期保持光潔的產(chǎn)品表面。
2. 碳化硅陶瓷
該材料在航空航天熱防護系統(tǒng)中具有不可替代性,其制造的渦輪葉片可承受超音速氣流沖擊。新能源汽車領(lǐng)域?qū)⑵鋺?yīng)用于電力模塊散熱基板,顯著提升熱管理效率。
隨著材料制備技術(shù)的持續(xù)突破,粉末燒結(jié)材料正在重塑傳統(tǒng)制造范式。從生物醫(yī)療到深空探索,這類材料為復(fù)雜構(gòu)件的快速成型提供全新可能,推動制造業(yè)向精密化、定制化方向深度演進。