金屬增材制造 [AM] 技術通常使用粒度范圍比較窄的粉末進行加工。在霧化過程中熔化的金屬合金首先經(jīng)過精煉和脫氣，然后倒入氣體噴嘴，液體材料通過高壓氣流分解成金屬粉末，通過這些過程會產生大量粒徑范圍分布較寬的粉末，但實際上真正符合增材制造使用要求的只是中間的一部分。除了已發(fā)現(xiàn)的許多燒結方法之外，這會導致尺寸超出規(guī)格的金屬粉末沒有明確的應用案例，更多只是當做庫存副產品。

與傳統(tǒng)冶金技術相比，增材制造技術通常被宣傳為減少了材料浪費，傳統(tǒng)冶金技術會產生大量的加工廢料，但事實上霧化制粉的粒徑范圍往往也是容易被忽視的浪費問題。商業(yè)經(jīng)濟學要求使用替代工藝將這些多余的粉末轉化為有用的產品，以確保增材制造市場具有成本效益并滿足可持續(xù)發(fā)展目標。這一關鍵因素為本研究奠定了基礎。

現(xiàn)場輔助燒結技術 [FAST] 可以提供一種替代的固態(tài)加工途徑，將這些多余的粉末整合到坯料中以進行后續(xù)加工。這使得從這種原料生產有用的產品成為可能，同時也提高了增材制造供應鏈的可持續(xù)性。

該項目具體是將 FAST 與熱軋相結合，通過兩個固態(tài)步驟將多余的鋁合金粉末從霧化轉化為板材。FAST 可以有效地將粉末固結成完全致密的坯料，然后將其熱軋成片材。

通過拉伸測試，結果表明該工藝的性能輸出與航空航天應用中使用的傳統(tǒng)材料相當。

基礎研究

結果顯示將剩余的鋁合金粉末中制造高性能板材具有可行性，但仍需進一步優(yōu)化和深入研究

該項目的結果表明，將多余的合金粉末轉化為具有良好機械性能的板材是具有可行性的。盡管現(xiàn)階段無法量化長期的、積極的影響，但有明顯的經(jīng)濟影響。這些經(jīng)濟效益與霧化器的新收入來源以及增材制造粉末的潛在成本降低有關。

接下來的步驟涉及完成進一步的軋制試驗，以優(yōu)化加工并生產更高質量的板材產品。這些表也可以在開始階段進行擴展，以生產更大的表作為輸出，這進一步證明了擴大規(guī)模的機會。片材的超塑性成形也可以考慮生產近凈形狀的部件。