中国粉体网讯在高端制造领域,钛合金因其轻质高强、耐腐蚀等优异性能,成为航空航天、消费电子等产业的关键材料。然而,传统钛合金加工技术如锻造、铸造等,存在成本高、周期长、难以制造复杂结构等瓶颈。近期,北京中科宏钛新材料科技有限公司联合北京三帝科技、北京科技大学,成功研发了高性能钛合金粘结剂喷射成形技术,为这一难题提供了创新解决方案、/span>

技术原理:高效、灵活、低成本的增材制造新路径
粘结剂喷射成彡/span>'/span>BJ(/span>技术是一种基于粉末床的增材制造工艺。其工作原理是通过喷头在铺展均匀的钛合金粉末床上,选择性喷射液态粘结剂,将粉末逐层粘结形成三维生坯,再经过固化、脱脂和高温烧结,最终获得近终形的致密金属零件。相较于传统的金属注射成形技术,BJ技术无需昂贵的模具,能将产品开发周期从数月缩短至数天,颠覆了小批量生产的经济性。与激光选区熔化等热源增材制造技术相比,BJ技术全程无需高热输入,避免了热应力导致的变形和开裂风险,且无需设计支撑结构,可自由构建复杂内腔。此外,其原材料利用率接?00%,未粘结粉末可完全回收,兼具了增材制造的设计自由度和粉末冶金的规模经济性、/span>

钛合金表壳零仵/span>图源:中科宏钚/span>
核心突破:攻克材料、工艺与性能三大难关
中科宏钛的突破在于系统性解决了高性能钛合釐/span>BJ成形的三大技术瓶颈、/span>
1.高性能粉末开发:公司基于自主研发皃/span>“半固态粉末球化法”制粉新工艺,开发出新型高松装密度、高振实密度、高流动性的钛合金粉末,显著提升了粉末的铺展性和堆积效率,为高质量打印奠定了基础、/span>
2.新型粘结剂体系:针对钛合金极易氧化的特性,团队开发了适配的低氧氮高效脱除粘结剂体系,能有效减少最终零件中的氧、氮杂质残留,保障材料纯度、/span>
3. 烧结致密化调控:通过精细调控烧结工艺并引入烧结助剂,实现了致密化过程与晶粒尺寸的协同控制,成功制备出近全致密且具有细小等轴晶组织的钛合金零件、/span>
卓越性能:指标超越传统锻造标凅/span>
以最常用皃/span>TC4钛合金为例,采用该技术制备的零件性能卓越:致密度高达99.5%以上,平均晶粒尺寸细小(?5微米),抗拉强度?000兆帕,屈服强度≥900兆帕,延伸率?5%,全面超越了ASTM B381锻造TC4合金的标准。其产品密度可达4.41 g/cm?以上,尺寸精度控制在±0.02毫米以内,且镜面抛光效果优异,完全满足消费电子等领域对精密零部件的外观和性能要求、/span>

制备皃/span>BJ钛合金烧结态微观组织及打印坯体图源:中科宏钚/span>
应用与产业化:从实验室走向广阔市圹/span>
目前,中科宏钛已利用该技术开发出多款高性能复杂结构产品,如智能可穿戴设备的钛合金表壳、表扣、眼镜支架等。该技术将有力支撑钛合金在消费电子领域的规模化应用。公司的技术实力获得了行业高度认可,其参与皃/span>“高性能钛合金小微型复杂精密结构件产业化开发与应用”项目荣?025年中国有色金属工业科学技术进步一等奖。作为北京科技大学的科研成果转化企业,中科宏钛已获得国家高新技术企业认证,并完成了多轮战略融资,正在推动钛合金粉末及其先进成形技术的国产化与规模化生产,产品已应用于航空航天、轨道交通、医疗器械等多个高端领域、/span>
结语
中科宏钛在钛合金粘结剂喷射成形技术上的突破,不仅展示了中国在新材料尖端制造领域的自主创新能力,更为钛合金在更广泛民用领域的低成本、高性能、柔性化制造开辟了全新道路。随着技术的不断成熟与产业化推进,这项技术有望成为驱动制造业升级、培育新质生产力的重要引擎、/span>
参考来源:
中科宏钛公众叶/span>
(中国粉体网编辑整理/留白(/span>
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