打破國外技術(shù)壟斷 新材料讓3D打印成本降低一半

　　“以前，國內(nèi)企業(yè)從加拿大購買3D打印原材料，每公斤價格是8000元，現(xiàn)在受到我們研發(fā)成果的沖擊，加拿大企業(yè)已主動將價格降到了每公斤3000元。”西安交通大學(xué)青島研究院先進(jìn)制造粉體研究中心主任宋曉平興奮地說。他所說的研發(fā)成果，就是作為3D打印關(guān)鍵原材料的高規(guī)格球形鈦合金粉末，以前這種原材料被國外壟斷，如今技術(shù)壟斷被打破，價格下降了一半多。

　　在位于國家級膠州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)的西安交通大學(xué)青島研究院先進(jìn)制造粉體研究中心里，記者見到了生產(chǎn)高規(guī)格球形鈦合金粉末的設(shè)備。這臺設(shè)備直徑近10米，呈圓盤式，“內(nèi)行人”稱為等離子旋轉(zhuǎn)電極制粉系統(tǒng)。在設(shè)備一端放入鈦棒后，電光四射，經(jīng)過一系列工序后，設(shè)備另一端流出的便是高規(guī)格的球形鈦合金粉末。這些粉末氧含量在600PPM以下，產(chǎn)品規(guī)格為80—100目，可用于國防、醫(yī)療等尖端制造，技術(shù)曾一度被美國、加拿大、德國等國家壟斷。

　　“關(guān)鍵原材料生產(chǎn)技術(shù)被壟斷，直接導(dǎo)致3D打印技術(shù)成本高昂，制約了國內(nèi)3D打印行業(yè)的發(fā)展。”宋曉平告訴記者，“為了打破國外技術(shù)封鎖，我們團(tuán)隊從5年前就開始投入研發(fā)”。

　　高規(guī)格球形鈦合金粉末的研發(fā)有兩大業(yè)界公認(rèn)的難關(guān)：一是如何保證顆粒大小在微米級別下，把鈦合金做成球體，因為球體流動性好，便于3D打印過程的原料輸送;二是球體容易與氧接觸，如何做到小顆粒條件下，使氧含量降到最低。

　　研發(fā)團(tuán)隊從零開始，自主研發(fā)出了等離子旋轉(zhuǎn)電極制粉系統(tǒng)、真空氫化系統(tǒng)、透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、震動式篩分機(jī)等多種先進(jìn)設(shè)備，創(chuàng)新研究了等離子旋轉(zhuǎn)、氫化脫氫等四大技術(shù)路徑。就這樣一步步向前邁進(jìn)，最終研發(fā)出了氧含量在600PPM以下，產(chǎn)品規(guī)格為80—100目的鈦合金粉末。

　　研發(fā)成果一公布，曾經(jīng)掌握核心技術(shù)的加拿大等國供應(yīng)商應(yīng)聲降價，國內(nèi)訂單也不斷增加。“兩天前，東北大學(xué)材料電磁過程研究教育部重點實驗室剛從我們這里訂購了一批粉末用于實驗研究。”先進(jìn)制造粉體研究中心實驗室負(fù)責(zé)人韓昶說。

　　據(jù)了解，該中心現(xiàn)已實現(xiàn)了高規(guī)格球形鈦合金粉末的批量生產(chǎn)，年產(chǎn)量可達(dá)15噸。目前中心正在申請國際質(zhì)量技術(shù)體系認(rèn)證，通過認(rèn)證后，這些3D打印的關(guān)鍵原材料就可以實現(xiàn)出口，與國外供應(yīng)廠商展開競爭。