打破國外技術(shù)壟斷 新材料讓3D打印成本降低一半

　　“以前，國內企業(yè)從加拿大購買(mǎi)3D打印原材料，每公斤價(jià)格是8000元，現在受到我們研發(fā)成果的沖擊，加拿大企業(yè)已主動(dòng)將價(jià)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(shuō)。他所說(shuō)的研發(fā)成果，就是作為3D打印關(guān)鍵原材料的高規格球形鈦合金粉末，以前這種原材料被國外壟斷，如今技術(shù)壟斷被打破，價(jià)格下降了一半多。

　　在位于國家級膠州經(jīng)濟技術(shù)開(kāi)發(fā)區的西安交通大學(xué)青島研究院先進(jìn)制造粉體研究中心里，記者見(jiàn)到了生產(chǎn)高規格球形鈦合金粉末的設備。這臺設備直徑近10米，呈圓盤(pán)式，“內行人”稱(chēng)為等離子旋轉電極制粉系統。在設備一端放入鈦棒后，電光四射，經(jīng)過(guò)一系列工序后，設備另一端流出的便是高規格的球形鈦合金粉末。這些粉末氧含量在600PPM以下，產(chǎn)品規格為80—100目，可用于國防、醫療等尖端制造，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，直接導致3D打印技術(shù)成本高昂，制約了國內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，我們團隊從5年前就開(kāi)始投入研發(fā)”。

　　高規格球形鈦合金粉末的研發(fā)有兩大業(yè)界公認的難關(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(dòng)性好，便于3D打印過(guò)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)團隊從零開(kāi)始，自主研發(fā)出了等離子旋轉電極制粉系統、真空氫化系統、透射電子顯微鏡、掃描電子顯微鏡、震動(dòng)式篩分機等多種先進(jìn)設備，創(chuàng )新研究了等離子旋轉、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)的加拿大等國供應商應聲降價(jià)，國內訂單也不斷增加。“兩天前，東北大學(xué)材料電磁過(guò)程研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗室剛從我們這里訂購了一批粉末用于實(shí)驗研究。”先進(jìn)制造粉體研究中心實(shí)驗室負責人韓昶說(shuō)。

　　據了解，該中心現已實(shí)現了高規格球形鈦合金粉末的批量生產(chǎn)，年產(chǎn)量可達15噸。目前中心正在申請國際質(zhì)量技術(shù)體系認證，通過(guò)認證后，這些3D打印的關(guān)鍵原材料就可以實(shí)現出口，與國外供應廠(chǎng)商展開(kāi)競爭。