來自俄羅斯的NUST MISIS高復雜度工業原型中心的科學家團隊通過激光熔化獲得了帶有陶瓷填料的3D鋁復合材料細節樣品。
 

　　在不久的將來，獲得的復合材料將用于為俄羅斯航空工業生產航天器部件。該研究是在俄羅斯科學基金會的資助下進行的；結果發表在材料中。

 

 

　　科學家來自于科學技術MISIS國立大學，由亞歷山大格羅莫夫教授領導，開發了alumomatrix的三維印刷的方法（基于鋁的）陶瓷填料（氧化鋁和氮化物）的復合材料。該研究是在俄羅斯科學基金會的項目框架內進行的。使用添加劑技術可使所得粉末材料的強度提高20％。

 

　　亞歷山大·格羅莫夫（Alexander Gromov）評論說：“對于鋁細節的3D打印，所謂的silumins（鋁與硅的合金，特別是Al-Si-10Mg化合物）主要用作原材料。但是，航空航天業的需求正在增長，科學家們現在正在積極尋找鋁基復合材料（包括摻雜的）的新成分，以獲得與含有稀土成分的合金相比具有改進的性能（強度，硬度，抗龜裂性）和低成本”。

 

　　添加劑技術市場的年增長率超過100％。這可以通過添加劑技術的優點對金屬進行說明，相比于傳統的工業技術：鑄造，粉末冶金等，這包括創建復雜的三維細節，通過優化設計減少部件的重量，增加的強度，以及用于快速，情境地生產復雜形狀的小規模細節的技術。其中熱門的方向是對航空航天三維鋁印刷方法的發展。

 

　　在這種情況下，材料科學家的主要任務是在保持強度特性的同時減少細節重量。如今，主要用于飛機的金屬是鈦。它是一種耐用，耐腐蝕和耐負荷的材料，其唯一的顯著缺點是密度高，為5.4 g / mm。輕質且易延展的鋁同時具有2.7 g / mm的密度，即輕兩倍。但是，它的強度遠不及鈦?？茖W家們正在積極尋找強化鋁的方法。

 

 

　　Gromov教授補充說：“由于在3D打印過程中直接硬化了陶瓷添加劑，我們設法提高了鋁粉的強度。此前，人們一直認為獲得這種復合材料如SLM是不可能的。但是，該小組能夠在常規打印機SLM-280 HL上，使用選擇性激光熔化，用新粉末材料制作了實驗樣品。”

 

　　所提出的方法可以提高設計的靈活性，減少功能性原型的生產時間，并將終部件的重量減少10％至20％。

 

　　正如UC Rusal新項目副總監Andrey Arnautov指出的那樣：“ NUST MISIS科學家已經接近實現鋁生產商的長期夢想：用鋁復合材料完全替代鈦。許多研究人員在用傳統的冶金方法解決輕便耐用的鋁合金復合材料的問題，但由亞歷山大·格羅莫夫教授帶領的團隊已經更進一步，正在用創新的粉末來制作3D打印部件。”

 

　　目前，該研究小組完成一系列的產生一批料的實驗室測試。在不久的將來，研究人員將轉向該項目的下一步，即從這種鋁陶瓷粉末中獲得批詳細樣品。