日本东洋铝公司致力于开发3D积层塑型用铝合金粉末。今后，将开发用于飞机、汽车、热交换器等各部件的合金粉末。

3D积层塑型技术

近年来，3D积层塑型技术作为金属部件加工技术之一引人瞩目。该技术使用金属粉末材料，基于CAD设计数据，3D打印机内部结构中的金属粉末经过多次熔融·凝固的过程，得到3D积层塑型物。

尽管目前其用途较为有限，但在实现超过铸造、粉末冶金等传统工艺性能、达到以往无法实现的结构等方面存在可能性，这是3D积层塑型的巨大优势。

不仅是不锈钢、钛、铜等的3D积层塑型，而且铝合金的3D积层塑型，世界各国都在为发挥其强度、轻量、散热性方面的优势，以试制、实用的标准积极开展材料设计和结构设计。

合金粉末的特性及生产技术

东洋铝公司3D积层塑型用铝合金粉末的生产技术核心如下。

1）颗粒形状

目前，此种用途的颗粒多数要求接近球形。这是由于为了得到高品质的塑型体，要求粉末氧含量低且表观密度高的缘故。

颗粒形状在很大程度上依赖雾化工艺中氛围气体的氧浓度。由于铝易于氧化，比其他金属更易出现形状异常，因此通过利用惰性气体的雾化工艺获得球状颗粒。

2）粒径

根据用途需选择适合塑型积层厚度的粒径的粉末（平均直径d₅₀=20-80μm）。某些3D打印机内部的粉末供应结构对粉末流动性也有一定要求。为了提供适应各种塑型方式的粒径分布、流动性的粉末，通过分级技术控制颗粒直径。

3）合金组成

由于雾化是以冷却速度10⁴-10⁵℃/s的快速凝固工艺，合金粉末具有比铸造更为细微且偏析少的凝固组织。因此，粉末冶金与3D积层塑型的长处在于可设计熔炼材料无法实现的合金组成。而由于3D积层塑型本身也是快速凝固的过程，易于通过粉末的合金设计发挥出塑型物的物性。

合金粉末产品阵容

表1列出铝合金粉末的品种、形状、粒径及特性。代表性的3D打印（粉末床方式）使用的铝合金粉末都概括在表1中的4个品种内。 （孟群）