EDAG开发用于汽车3D打印的铝合金 提高防碰撞性能

（图源：EDAG官网）

大龙车务 ，作为“CustoMat_3D”研究项目的一部分，EDAG集团与八家合作伙伴联手开发出一种可应用于汽车的铝合金。这种合金的强度更高，而且断裂伸长率更大。后者非常重要，特别是在发生碰撞的情况下。

新研究强调，目前，AM型铝合金不能满足汽车行业的高要求，如碰撞试验性能。并且，EDAG认为，现下的工艺设计只考虑到高强度非延展性材料参数。

过去三年，EDAG着眼于整个过程链，包括粉末制造、仿真和部件开发。莱布尼茨材料工程研究所（Leibniz Institute for Materials Engineering）和全球特种材料公司Kymera International，负责合金定义和粉末制造。弗劳恩霍夫应用高分子研究所（Fraunhofer IAPT）、GE Additive和FKM Sintertechnik GmbH，负责粉末基激光束焊接（LBM）的加工和工艺开发。Fraunhofer ITWM和MAGMA Giessereitechnologie GmbH，对焊接材料的快速冷却过程进行了模拟研究。梅赛德斯-奔驰和EDAG Engineering GmbH公司负责性能演示，并得到工程软件供应商 Altair Engineering公司的支持。通过综合方法，实现增材量产。这种合金可用于制造重量显著减轻的汽车零部件。

在实验室阶段，研究人员起初对各类合金进行了测试。通过不同的激光束焊接系统，有可能成功找到最有前途的合金。这种合金的特别之处在于其功能多样性：通过一种合金提供多种性能。利用下游加热处理方式，可以灵活实现这些性能。根据传递的材料值，生成材料卡片，并使用Altair Opti OptiStruct软件进行结构优化，以减少等功率部件的重量。其中特殊之处在于，可以考虑对增材生产工艺和组件对齐的要求。

选择汽车不同部位的零件，不论是动态承重车轮载体，还是传动箱区域对刚度要求较高的复杂构件，都有可能实现有效减重。有些可减重超过预期值30%。基于增材生产工艺，该零件可通过负载级模型，适应相关车辆的要求。

此外，研究人员利用最新开发的材料，对激光沉积焊接和粘接技术等混合工艺，进行了研究。在模拟过程中，通过宏观模拟零件中的代表性元素，引导粉末的微观过程。利用这种方式，可以显著缩短计算时间。因此，能使残余应力和延迟在生产前可视并最小化。

新开发的CustAlloy®品牌合金，将在几个月后正式上市。由于应用广泛，而且受益于防腐处理和粘接技术，这种合金符合汽车工业的许多其他要求，可以进行大规模生产。新合金的生产过程和模拟测试方法，为专家提供了有利工具，帮助减少汽车重量，并且在大规模生产过程中使用3D打印技术。