高溫合金指的是指在760℃-1500℃及一定應力條件下能長期工作的金屬材料,包括鈦、鉻、 鎳、鐵合金、鉬,這些金屬在航天、航空以及深海探測中發揮重要作用,傳統的鑄造或者車加工制造出的零件含缺陷較多,但由于零件高溫失效導致空難產生的事故時有發生。而3D打印技術如若可以打印高溫合金粉,那么這些高溫合金零件的制造缺陷將會消失。

為什么高溫合金粉具有相比熔鑄件更優良的性能呢?我們知道,在常規鑄造中會出現宏觀偏析,如果凝固時間過長,熔鑄件會產生較大的晶粒。過大的晶粒不利于零件的抗震性、抗腐蝕性,會使零件承受的應力集中在缺陷處,應力集中后容易時零件變形失效。
高溫合金粉是由金屬微量液體快速通過液氮冷去凝固的粉末,其的主要優點為成分均勻、晶粒細小突出。用3D打印技術做成的高溫合金粉從加工方法及原料本身,都沒有傳統工藝缺陷,因此成為了材料界的一個新的研究方向。
而3D打印的原理為用高能量融化高溫合金粉后,高溫合金粉再粘結在一起形成形狀復雜的零件。這個過程中,高溫合金粉如果顆粒越大,熔點越高,3D打印需要的能量也越高。金屬的熔點無法改變。金屬粉末越細,金屬3D打印所需要的能量也就越低。也就是說, 3D金屬打印的技術前站,首要解決的問題是高溫合金粉末的研制。能夠快一步將微米級合金粉制造出來就能更快一步贏得市場。
目前技術條件下,3D金屬打印技術雖有待開發,但是高溫合金粉已經通過粉末冶金的方式,制成一些硬度大、耐高溫、耐腐蝕的金屬件。總之,高溫合金粉由于本身性能的特點,將稱為金屬制造業的技術突破點,這個方向將會因為各類技術的成熟而趨向堅實,高溫合金粉的進步將會為我們的生活帶來更多便捷