GE “冷喷(Cold Spray)”的増材制造技术

通用电气公司研究人员的“冷喷(Cold Spray)”的増材制造技术用金属粉末高速喷洒制造零件,或者对零件进行修复。冷喷技术已经成为GE日益扩大的増材制造技术方案的一部分。 GE技术总监Christine Furstoss认为这种工艺将在未来的20年内占到50%的应用。

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冷喷技术最早是俄罗斯上世纪80年代中期发明的,目前主要用于机械维修方面。在美国,该技术应用最多的是军事领域,主要用于修复美军的镁合金直升机零件。但用的材料都是质地较软、熔点较低的合金,比如铜、铝、锌等。对于GE的研发人员来说,要面临的挑战是如何利用这种技术结合3D打印生产高品质的高温镍钛合金部件。GE开发的冷喷涂技术可用于构建3D形状,抑或无损修复现有的金属结构或价格昂贵的核心材料.

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GE研究中心涂层及表面技术实验室经理Anteneh Kebbede说:“除了不需要焊接或机加工就能制造全新零件以外,冷喷技术令人兴奋之处在于,它能够将修复材料与零件融为一体,完美恢复零件原有的功能和属性。这样就能有效延长零件使用寿命几年,甚至几十年,最终为客户创造了更大的价值。”

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这种新的増材制造技术,与其说是3D打印,倒不如说更像涂布。金属粉末以高达4马赫的速度喷洒在需要修复的零件表面上,比如喷气式飞机零件。这种零件往往需要在低于材料熔点的温度下进行修复,冷喷技术正好满足了这一需求。

对于那些大型结构件的制造,冷喷技术特别具有吸引力。而当前的3D打印技术由于受到设备尺寸的限制,制造大型的结构件十分困难。冷喷技术则有可能构件更大的部件,唯一的限制是可应用于金属粉末区域的大小。

冷喷技术非常独特地结合了材料、工艺和产品功能,预计在不久的将来,将会用于飞机部件如转子、叶片、轴、螺旋桨、齿轮箱的维修和改造。由于冷喷不像常见的修复工艺如焊接那样需要加热,它可以将修复对象恢复到其最初的状态。在GE公司的石油和天然气业务部门,GE研究人员正在探索将冷喷作为一种替代技术用于涉及石油天然气钻探和透平机械的维修或上装方面。

(本文有3D科学谷编译,转载请连接至:www.51shape.com)

 

 

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