?吉凱恩3D打印為汽車和工業(yè)應(yīng)用開發(fā)了低合金雙相鋼-DPLA和FSLA

德國波恩2021年7月2日 /美通社/ -- GKN Additive率先采用并增強(qiáng)了DP600類材料——一種在汽車行業(yè)廣泛使用的用于增材制造的低合金雙相鋼——可實(shí)現(xiàn)汽車和其他行業(yè)領(lǐng)域的多樣化設(shè)計(jì)和應(yīng)用。

The cross-section of the FSLA material shows the dual-phase microstructure after heat treatment. The proportion of the different phases and the grain size can be adjusted to achieve unique physical properties.

新開發(fā)的金屬粉末材料DPLA（雙相低合金）和FSLA(自由燒結(jié)低合金)符合與DP600 (HCT600X/C) 類似的機(jī)械性能要求，例如，更高的極限抗拉強(qiáng)度 (UTS) 和低屈服強(qiáng)度與UTS的比率，可分別用于激光粉末床熔融 (LPBF) 和粘結(jié)劑噴射 (FSLA) ——這兩種增材制造工藝的真正的世界首創(chuàng)。粉末原材料以及使用這些材料制造的零件可以立即供應(yīng)。

該材料的目標(biāo)客戶為汽車行業(yè)——例如，調(diào)整汽車鈑金件的設(shè)計(jì)，或開發(fā)全新的結(jié)構(gòu)件——也包括工業(yè)領(lǐng)域的制造商。

DPLA和FSLA的性能超越了傳統(tǒng)汽車材料DP600

要明白很重要的一點(diǎn)：DPLA和FSLA并不是傳統(tǒng)汽車材料DP600 (HCT600X/C)“舊酒裝新瓶”般地轉(zhuǎn)化為增材。新款粉末材料專門用于增材制造，在可鋪展性、激光吸收率（激光增材制造）和可燒結(jié)性（粘結(jié)劑噴射）方面做了改進(jìn)。正如GKN Additive粘結(jié)劑噴射技術(shù)經(jīng)理Christopher Schaak解釋的那樣：“傳統(tǒng)的DP600通過熱處理實(shí)現(xiàn)特定標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械性能。

另一方面，由GKN Additive開發(fā)的雙相鋼增材制造材料的特性則非常靈活，因?yàn)樗鼈兊臋C(jī)械特性可以通過激光或粘結(jié)劑噴射工藝后的熱處理進(jìn)行寬幅調(diào)整。該材料也可在工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)各種不同的用例，并成為廣大客戶感興趣的選擇，這在IDAM項(xiàng)目中已經(jīng)得到了印證。

“通過使用后續(xù)熱處理工藝獲得期望的材料特性（中到高強(qiáng)度特性），增材制造提供商就可以使用成熟的打印工藝，無需做工藝的改變，”GKN Additive激光增材制造技術(shù)經(jīng)理Sebastian Bluemer表示。他又表示：“這樣可以簡化內(nèi)部流程并加快產(chǎn)品交付速度?！?/p>

在使用DPLA和FSLA以前，GKN會先從客戶那里獲得期望的特性，然后必須為激光粉末床熔融或粘結(jié)劑噴射工藝開發(fā)并驗(yàn)證出一種新材料，以針對性地滿足這些要求。這花費(fèi)的時間相比用新開發(fā)的材料 (DPLA/FSLA) 就太長了：新開發(fā)的材料預(yù)定義的特性范圍寬，用一種先進(jìn)的打印工藝僅改變后續(xù)熱處理就可以獲得不同的機(jī)械特性，

新的設(shè)計(jì)可能性，更快的功能驗(yàn)證，減輕重量的潛力

以汽車行業(yè)的制造商為例，這兩種材料提供了新的設(shè)計(jì)自由度，并具有減輕重量的潛力?！皯{借這些增材制造工藝，汽車行業(yè)的制造商就可以構(gòu)造出跟傳統(tǒng)鈑金零件不同的車身部件。如果您看一下拼焊板 (Tailored Blank)，許多鈑金件和支撐件需要成型加工，并連接在一起獲得一定的剛度。相反，使用增材制造打印的結(jié)構(gòu)件，您需要的工藝步驟和材料更少，從而優(yōu)化了成本并減輕了重量，”Christopher Schaak解釋道。

此外，通過增材制造工藝，新產(chǎn)品進(jìn)入功能驗(yàn)證所花費(fèi)的時間可以大大縮短。Sebasiti Bluemer表示：“我們的客戶想知道，這種新的增材制造材料，在它們各自用例中能實(shí)現(xiàn)什么，以及如何實(shí)現(xiàn)的。比起改造整個傳統(tǒng)的生產(chǎn)線并以傳統(tǒng)的方式制造零件，用增材制造打印零件就快多了。這意味著，對材料和零件進(jìn)行快速功能性驗(yàn)證，對更快速、更有效地分析材料是否有助于特定應(yīng)用，增材制造是個很好的解決方案。"

除了優(yōu)化現(xiàn)有設(shè)計(jì)外，采用這種新材料的粘結(jié)劑噴射 (Binder Jetting) 和激光粉末床熔融 (LPBF) 也可用于開發(fā)全新的設(shè)計(jì)（增材制造設(shè)計(jì)），例如仿生結(jié)構(gòu)——這正是增材制造真正顯示其威力的領(lǐng)域。

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