EXONE为美国空军开发高强度钢合金

活页夹喷射3D打印机制造商ExOne已被选择为美国空军研究实验室（AFRL）开发一种新型钢合金的活页夹喷射3D打印工艺。

ExOne已获得美国国防制造与加工中心（NCDMM）的合同，使美国空军生产的高强度钢AF-9628能够进行粘结剂喷射。

ExOne新市场首席技术官兼副总裁Rick Lucas表示：“我们很荣幸能与NCDMM和空军合作开展这一令人振奋的项目。我们期待将我们数十年的粘合剂喷射经验应用到这项重要的3D打印和国防研究中。”

粘结剂喷射通过将液体粘结剂沉积在粉末床上而起作用。

AF-9628和3D打印

根据空军的说法，3D打印的AF-9628零件比传统的增材制造合金强20％。目前，该合金是通过传统和3D打印方法生产的，包括激光粉末床熔合（LPBF）。但是，粘合剂喷射3D打印将使AF-9628零件的制造成本大大低于目前可能的成本。

NCDMM项目工程师Jason Thomas补充说：“我们期待与ExOne合作开发AF-9628合金的粘结剂喷射添加剂制造工艺，并实现空军潜在的制造成本节省。”

为什么使用粘合剂喷射3D打印？

粘结剂喷射3D打印是一种高速且成本相对较低的制造方法，它可以用金属，沙子或陶瓷粉末生产功能精密的零件。在该过程中，将粘合剂选择性地沉积到粉末颗粒床中，以一次形成一层固体部分。

自1996年开发出粘合剂喷射技术的第一批产品以来，ExOne已经为其获得专利的3D打印工艺鉴定了20多种材料。迄今为止，除了超过24种经过研究和开发（R＆D）环境测试合格的3D打印合格粉末外，ExOne的3D打印机还可使用10种单合金金属，6种陶瓷和5种复合材料。

为了使这些材料合格，该公司与HC Starck，Global Tungsten＆Powders，SGL Carbon，NASA和Oak Ridge国家实验室等进行了许多重大合作。

与Global Tungsten＆Powders的合作关系使两家公司共同努力，进一步在金属粘合剂喷射印刷中使用钨粉。预计这将极大地影响切削工具，耐磨零件的生产以及要求高电导率和导热率的应用。

8月，ExOne通过了Inconel 718认证，这是一种镍基高温合金，通常用于高应力航空航天，能源和汽车应用，具有“第三方资格”状态，这是该公司为金属粘合剂喷射3D打印提供的最高材料准备水平。

在其他地方，该公司最近宣布与宾夕法尼亚大学一起启动了五个新的研发项目，以推进粘合剂喷射3D打印的各个方面。

3D打印的Inconel 718零件。

美国空军采用3D打印

用航空航天业的传统制造方法来采购和生产备件正变得越来越困难，交货时间通常在数月至数年之间，并且生产成本很高。3D打印是航空航天领域采用的新颖技术之一，可加快零件生产速度并缩短交货时间。

空军在增材制造领域享有应有的份额，对3D打印在飞机维护方面的潜力持乐观态度，并在近年来启动了许多涉及该技术的项目。其中一个项目包括开发一种用于武器的 3D打印高性能钢（AF-9628）的方法，该方法将用于制造高强度，轻型弹药。

8月，来自空军维持中心机翼 俄克拉荷马市空中物流中心的工程师成为成功测试美国空军飞机发动机内3D打印金属部件的第一批工程师 。同时， 空军生命周期管理中心的B-2计划办公室宣布将3D打印B-2 Spirit的保护组件，即隐形轰炸机。

今年早些时候，空军与GE Additive 和 GE Aviation的持续合作关系  达到了其第一个技术里程碑，该技术是F-15喷气发动机的F110喷气发动机机油箱盖的3D打印。在此之前，来自空军的一组研究人员成功地  在台式3D打印机上3D打印了手术牵开器。

最近，美国空军选择了Directed Energy Deposition（DED）和Aerosol Jet Printing（AJP）金属3D打印机开发商 Optomec，为翻新包括钛零件在内的涡轮发动机组件提供大容量机器。由Optomec设计的自动添加剂修复系统每年将能够处理数以万计的修复。

B-2隐形轰炸机。图片来自美国空军。