Oak Ridge国家实验室（ORNL）研发并测试的新型铝合金 DuAlumin-3D，在3D打印过程中表现出优异的抗裂性能和稳定的热学特性，适用于汽车高温部件及航空航天结构。与传统铝合金相比，DuAlumin-3D更利于激光选区熔化（LPBF）工艺，助力实现零件轻量化与高效散热，从而提升燃油经济性和发动机效率。该成果为3D打印铝合金在汽车、航空航天、热交换器等领域的应用开辟了新路径，也体现了全球铝合金增材制造技术的快速发展趋势。
美国能源部国家科学实验室——橡树岭国家实验室（ORNL）——一直在测试 DuAlumin-3D，这是一种新型铝合金，用于高温汽车零部件，展示了其在增材制造中的潜在应用。
研究表明，DuAlumin-3D 的性能优于一些在激光粉末床熔融过程中容易开裂的传统铝合金，同时保持了相当的热学性能。这一成果预计将在轻量化和燃油效率方面产生影响。
“DuAlumin-3D 在我们的评估中表现良好，”ORNL 首席研究员 Alex Plotkowski 说。“虽然我们的研究重点是高效发动机，但这种合金也可以应用于航空航天，或者用于改进热交换器设计。”
为何重要： 一种在打印过程中不易开裂的新型铝合金，可能会让 3D 打印更轻、更耐热的零件变得更加容易，适用于汽车、飞机以及其他系统。这意味着更高效的发动机、更好的燃油经济性，以及在每一克重量和每一度温度都至关重要的行业中实现新的设计选择。
由 ORNL 开发的 DuAlumin-3D 合金增材制造的汽车活塞。图片来自 ORNL。
铝合金增材制造的进展
这一发展反映了铝合金增材制造在提升材料性能方面的更广泛趋势。
今年 5 月，日本先进光电子产品供应商 尼康公司（Nikon Corporation） 与 国家国防制造与机械加工中心（NCDMM） 签订了新的开发协议，NCDMM 是 America Makes 的管理机构，旨在推动金属增材制造技术在国防和航空航天领域的发展。该项目由 美国国防部制造技术办公室（OSD ManTech） 资助，重点研究 Constellium 的 Aheadd CP1 铝合金。这项价值 210万美元 的计划涵盖多阶段工作的前两阶段，并汇集了多个行业合作伙伴，包括 ASTM International、3Degrees，以及来自 洛克希德·马丁、诺斯罗普·格鲁曼、RTX、通用原子能公司和霍尼韦尔航空航天技术公司 的增材制造专家。
澳大利亚 3D 打印机制造商 AML3D 也与 BlueForge Alliance 延长了价值 28万美元（37万澳元） 的镍铝青铜（NAB）合金测试合同，以支持美国海军的潜艇项目。这一延期确认了 AML3D 的 ARCEMY 3D 打印合金 符合海军标准。与 AUKUS 联盟相关的美国扩张战略一致，这一努力将 ARCEMY 技术融入美国军方。同时，该项目还涉及销售一套大型 ARCEMY 3D 打印系统，目前安装在 田纳西州橡树岭国家实验室，价值约 100万澳元。
在其他地方，Aluminium Materials Technologies (AMT) 也与 伯明翰大学 合作，探索 3D 打印铝合金 A20X 的冶金特性。该合作重点研究激光粉末床熔融（LPBF）和定向能量沉积（DED）工艺，涉及成分变化、热处理和增材制造工艺参数。A20X 以其各向同性性能而闻名，是一种高强度铝-铜合金，广泛应用于航空航天和赛车运动。
