铝合金会成为3D打印爆发的源泉么？（上）

在3D打印行业内，塑料和金属是应用最多的两种材料，尤其是金属，很多金属3D打印的零部件都可以直接应用，而不是作为一个样品原型，进行设计验证。在今年3月份的时候，福特汽车曾宣布，计划每年3D打印20万个铝合金零件。

在过去的几年福特汽车一直在和3D打印公司ExOne合作，他们组建了一个由工程师、材料科学家和制造专家组成的团队，开发了一种粘结剂喷射和烧结结合的3D打印技术，其性能可与压铸媲美（目前已经申请专利）。

一旦福特汽车和ExOne的研发成功，新的3D打印工艺不仅对汽车产业产生影响，还将在航空航天、工业领域产生深远的影响。铝合金零件在这些产业内一直占据重要的地位，而3D打印可以让铝合金零件的设计更为自由，不仅可以实现更好的性能，还能实现轻量化。

3D打印铝合金零件的优点

铝合金具有良好的耐化学腐蚀性，重量很轻，是强重比很高的金属之一。 因此航空航天业、汽车业很多零件都会选择铝合金来制造。

3D打印工艺可以制造其它工艺无法成型的零件。比如由多个部件组成功的一个整体结构，可以一体打印出来，不仅能减少组装时间，还能获得更好的性能。而且也不会浪费太多的材料。

3D打印工艺制造零件时，不需要再制作工装夹具或模具，在小批量生产时，更具备时间和成本优势。随着粘合剂喷射3D打印技术的成熟，该优势将进一步明显。

3D打印铝合金零件的应用

汽车

保时捷为911旗舰车型GT2 RS 3D打印了铝合金活塞，这使得引擎提升了30PS，达到了730PS。保时捷对活塞的载荷进行了优化，并在活塞顶部设计了一个完整的封闭冷却管道，这样的设计只有3D打印可以实现，最终的成品比原来的活塞轻了10%。

保时捷(Porsche)高级驱动开发部门的弗兰克·伊金格(Frank Ickinger)表示:“由于新的活塞更轻，我们可以提高引擎速度，降低活塞的温度负荷，优化燃烧。”

保时捷还在2020年3D打印了一个变速箱外壳，并通过了质量和压力测试。

梅赛德斯-奔驰也在为旗下的卡车和轿车3D打印铝合金零件。比如300 SLCoupé的内镜底座，奔驰对其进行了重新设计，可以提供更好的视野。

在售后领域，3D打印越来越受欢迎。当一些零件停产后，可以通过3D打印的方式进行制造。

航空航天

虽然钛合金是航空航天的首选金属，但铝合金还是占有很大的比重。空中客车公司正在研发一系列3D打印铝合金零件，应用于A350机型。而在他们建造的的通讯卫星上，已经使用了500多个3D打印的零部件。

波音公司也在为他们的飞机、卫星和直升机3D打印铝合金定制零件。他们使用了一种涂有特殊粒子的铝合金材料，可以制造出高强度的铝合金零件，使得机身整体更轻，实现更好的燃油经济性。