BUGATTI 优化带有3D打印钛成分的轻质金属陶瓷零件

3D打印机制造商ExOne已获得橡树岭国家实验室（ORNL）的一种新打印方法的许可，该方法将使其能够制造增强的轻质金属陶瓷零件。经过20个月的开发，ORNL正在申请专利的过程使它能够使用ExOne机器制造铝浸渗的碳化硼组件。根据两家公司之间现有的研发许可，最新的交易现在使ExOne能够通过3D打印科研零件并将其提供给客户使用，从而将其商业化使用。

 ExOne已获得ORNL的新3D打印工艺许可，这将使其客户能够创建铝集成碳化硼零件。通过ExOne拍摄。

  ExOne的粘合剂喷射过程
        ExOne专业从事粘合剂喷射机的生产，自1996年获得技术许可以来，它已集成到其许多系统中。该公司当前的产品组合从入门级的InnoventPro到大批量的X1 160PRO，再一次，每种产品都具有其专有工艺的变化。本质上，ExOne的技术涉及将粘合剂喷射到金属，沙子或陶瓷床上形成形状，然后将其烧结以将颗粒融合成最终零件。过去，该公司利用其流程来满足美国空军等军事客户的需求，但最近，该公司寻求利用其技术能力。

      例如，去年，ExOne向大学发放了280万美元，以解决用粘合剂喷射的已知问题，而其他合作产生了21种新的合格材料。现在，与ORNL正在进行的项目也已经取得了成果，因为那里的团队已经设法开发了一种粘结剂喷射的方法，该方法可以在加工过程中将材料渗透到零件中。


  ORNL团队使用ExOne M-Flex机器（如图）开发了他们新颖的3D打印过程。图片来自ExOne。

  ORNL的专利申请中
         近六年来，ORNL与ExOne密切合作以优化其系统参数，并使其能够处理H13 Tool Steel等新材料。在一个于2019年7月开始的此类项目中，ORNL领导的团队现已开发出一种新颖的工艺，该工艺可使碳化硼吸收到铝合金中。所得的材料称为金属基复合材料或“金属陶瓷”，不仅保留了其主体合金的强度，而且重量更轻且具有中子吸收特性。这种品质使得复合材料对于制造中子散射仪器特别有用，这使科学家能够有效地捕获原子级的数据。

       鉴于该流程的潜力，ExOne于2019年首先出于研发目的对其进行了许可，并且在最新协议达成后，该许可证已扩展为可用于商业用途。更新后的许可证涵盖美国专利号16 / 155,134，以及“使用增材制造从中子吸收材料中收集准直器和其他组件”以及其他两个临时申请。达成协议后，ExOne打算继续与ORNL合作，制造用于中子实验的各种基质复合材料组件。 ExOne获得了新颖的粘合剂喷射方法的商业许可后，还将着手向客户提供它，为他们提供生产轻质吸能金属陶瓷零件的新方法。

  利用陶瓷的潜力
       尽管陶瓷的能量吸收质量是众所周知的，但其固有的易碎性和复杂的烧结要求经常使它们难以加工并且容易破裂。但是，诸如HRL实验室之类的公司最近开发了新技术来克服这些缺点，并开发了3D打印的抗断裂陶瓷基复合材料（CMC）。这些类似玻璃的材料具有增强的耐用性，有可能使其在发电应用中使用。

        同样，弗劳恩霍夫（Fraunhofer IKTS）的一个团队创建了一种多材料喷射系统，该系统可以将陶瓷和金属材料集成到一个零件中。科学家的新工艺生产出了一系列耐热部件，包括具有陶瓷增强元件的卫星发动机。

       此外，就最终用途应用而言，陶瓷通常部署在牙科内，去年，Syqe Medical为实现这一目标安装了XJet系统。使用XJet的专利喷墨技术的NanoParticle Jetting（NPJ）技术，该公司已经能够制造出比以前更坚固和电绝缘的产品。