浙江省冶金研究院总经理顾小龙：金属粉末材料目前制约国产技术发展

5月29－31日，由亚洲制造业协会、中国3D打印技术产业联盟、英国增材制造联盟等单位共同主办的2013年世界3D打印技术产业大会在北京中国大饭店隆重举行。国内外600多位代表出席会议，就3D打印技术发展趋势、3D打印技术产业化、3D打印技术如何与传统产业结合等议题展开讨论。

浙江省冶金研究院总经理顾小龙：金属粉末材料目前制约国产技术发展

浙江省冶金研究院总经理顾小龙
　　以下为浙江省冶金研究院总经理顾小龙演讲实录：
　　3D打印技术分为四类，包括固化成型技术，叠层实体制造技术，熔融沉积造型技术，以及选择性激光烧结技术。选择性激光烧结技术是在激光照射下进行烧结，在激光烧结的过程中，为防止金属的氧化，必须将金属粉末密封在容器中进行。激光烧结技术的特点主要是采用多种材料，对形状没有要求，精度高、材料利用率高，同时我们也可以看到，激光烧结成型速度较慢，强度较低，打印机价格非常昂贵。
　　在激光烧结技术基础上发展的激光熔化技术是一种金属件直接成型方法，是快速成型技术的最新发展。激光熔化技术有很多优点，它可以直接制成终端金属产品，省掉中间过渡环节，可得到冶金结构的金属实体，密度接近百分之百，工件也较高的拉伸强度，较低的粗糙度，较高的尺寸精度，适合各种复杂形状的工件，尤其适合内部有复杂异型结构的模型。
　　下面介绍一下激光快速成型的金属材料及其应用。我们激光快速成型的金属材料比较多，主要有强度钢，注塑模具成型，不锈钢材料，因为具有很好的抗腐蚀和机械性能，高强度的韧性，因此现在制出来的有中空的手术器械、涡轮发动机，以及涡轮发动机零配件。铝合金应用在航空航天汽车制造领域中，用于结构验证和设计验证，铜合金的复合材料是用风动装备测试。另外应用的比较多的是航空航天的钛合金。
　　金属粉末应用的领域在航空航天、汽车、医学、考古、通信这些领域，而且这些领域对金属粉末提出了很高的要求，包括含氧量，流动性等等。金属粉末的特性对材料成型有哪些影响呢？下面我跟大家简要介绍一下这些研究成果也是史玉升先生领导的团队做出的研究数据。
　　首先是氧含量，氧含量越低的金属粉末，制备的工件拉伸强度非常高，密切也很高。雾化工艺，气雾化比较适合激光熔化工艺。另外，考察了金属粉末力度对材料成型的影响，力度越大，我们可以看到这个金属内部组织的行为结构，它有一些大的颗粒没有完全熔化，而且金属内部组织缺陷较多。
　　下面分享一下我们国内3D打印金属粉末的现状，大家知道，现在国外厂家已经垄断了市场，他们在销售设备的时候，基本上就搭售了粉末产品，价格也比较贵，限制了我们国内3D产业的发展，而且说实话，3D打印对粉末材料的粒度分布、松装密度、氧含量要求也非常高，国内3D产业需要快速发展的话，我们金属粉末材料的国产化尤为迫切。我们公司亚通焊材系统掌握了多项微粉制备的尖端技术。我们公司成立于1987年，是杭钢集团下属的，我们公司在杭州市西湖科技园，公司设有浙江省工程实验中心，亚通焊材拥有十几台套真空气雾化、水雾化技术。这是用于制造金属粉末的制备技术，包括水雾化、真空气雾化、离心雾化。水雾化制备的粉体形状不规则、粒度比较宽，流动性差，氧含量高。尽管如此，我们在水雾化方面有非常明显的改进，氧含量只在3000ppm以下，气雾化下于600ppm，离心雾化在120ppm。亚通焊材的金属粉末品种比较齐全，大家可以看到我们生产有Fe基粉、Ni基粉、Sn基粉等等。
　　下面介绍一下我们公司生产的两种特色金属粉末，第一种是不锈钢粉，我们通过与进口粉末进行比较，大家可以看到右上角亚通焊材的金属粉末粒度分布比较集中。AI基金属粉末相比于市场同类产品较低，球性度为球型，我们的AI基金属粉末已列入了国家创新基金的项目。
亚通焊材积累了10余年的粉体研发、生产、售后服务经验。拥有多项国家发明专利和专业的省级研发团队，独特的雾化工艺和雾化喷嘴设计，按照ISO9001—2008建立的先进质量管理体系等。实验室投资了两千多万建立研发设备，包括SAP、热分析仪、XRD分析仪、扫描电镜、力学试验机等等，我们的目标就是为3D打印快速成型这个行业提供高品质、稳定性以及性价比高的技术粉末材料。来自中国3d打印产业联盟