3D打印金属粉末制备与产业化

新一代信息技术

基于增材制造理念的先进设计与智能制造赋能第四次工业革命，金属3D打印技术开始应用广泛应用于航空航天、生物医疗、交通运输、智能制造等领域。但是全球绝大部分高端金属粉末市场份额被国外厂商占据，高端金属粉末的缺失制约了我国3D打印行业的发展。为解决这一“卡脖子”难题，本项目拟研发出具有我国自主知识产权的粉体制备技术，形成从粉末原材料、打印工艺到发动机铝合金零件制造成套技术科学与技术原型，建成超高强度3D打印用铝合金示范生产线，有力提升经济效应。

本项目基于“粉末-3D打印工艺-零件性能”关系，指导粉末进行成分、粒径、形貌等参数优化。通过调节气雾化压力、过热温度、保温时间、喷嘴结构、惰性气体气流量来揭示氧含量、球形度、空心粉率及成分变化规律。最终获得高品质合金粉末气雾化紧耦合制备原理及技术。并且通过探究“打印工艺-力学性能-变形控制”关系，发展了高性能、高精度3D打印构件配套成形技术。

2021年全球3D打印市场规模达到3000亿美元，2010-2021年3D打印市场的年均复合增长率为45.60%。增速迅猛，市场规模巨大。伴随着3D打印技术的快速成长和3D打印技术在各个行业领域的渗透。前瞻估算未来10年，3D打印行业的市场规模依然存在10倍的上升空间。3D打印的主要应用市场航空航天、生物医疗、交通运输、智能制造等。

制备的气雾化粉末，球形度、流动性、氧含量指标居于国内领先水平。以打通了3D打印高强铝“制粉-成形-应用”全链条技术。