通用電氣公司研究人員近日開發(fā)了一種名為“冷噴（Cold Spray）”的増材制造技術(shù)，這種技術(shù)用金屬粉末高速噴灑形成目標(biāo)零件，或者對零件進(jìn)行修復(fù)。冷噴技術(shù)已經(jīng)成為GE日益擴(kuò)大的増材制造技術(shù)方案的一部分。

 

　　冷噴技術(shù)最早是俄羅斯上世紀(jì)80年代中期發(fā)明的，目前主要用于機(jī)械維修方面。在美國，該技術(shù)應(yīng)用最多的是軍事領(lǐng)域，主要用于修復(fù)美軍的鎂合金直升機(jī)零件。但用的材料都是質(zhì)地較軟、熔點(diǎn)較低的合金，比如銅、鋁、鋅等。對于GE的研發(fā)人員來說，要面臨的挑戰(zhàn)是如何利用這種技術(shù)結(jié)合3D打印生產(chǎn)高品質(zhì)的高溫鎳鈦合金部件。GE開發(fā)的冷噴涂技術(shù)可用于構(gòu)建3D形狀，抑或無損修復(fù)現(xiàn)有的金屬結(jié)構(gòu)或價(jià)格昂貴的核心材料

 

　　GE研究中心涂層及表面技術(shù)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)理Anteneh Kebbede說：“除了不需要焊接或機(jī)加工就能制造全新零件以外，冷噴技術(shù)令人興奮之處在于，它能夠?qū)⑿迯?fù)材料與零件融為一體，完美恢復(fù)零件原有的功能和屬性。這樣就能有效延長零件使用壽命幾年，甚至幾十年，最終為客戶創(chuàng)造了更大的價(jià)值。” 

 

　　這種新的増材制造技術(shù)，與其說是3D打印，倒不如說更像涂布。金屬粉末以高達(dá)4馬赫的速度噴灑在需要修復(fù)的零件表面上，比如噴氣式飛機(jī)零件。這種零件往往需要在低于材料熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行修復(fù)，冷噴技術(shù)正好滿足了這一需求。

 

　　對于那些大型結(jié)構(gòu)件的制造，冷噴技術(shù)特別具有吸引力。而當(dāng)前的3D打印技術(shù)由于受到設(shè)備尺寸的限制，制造大型的結(jié)構(gòu)件十分困難。冷噴技術(shù)則有可能構(gòu)件更大的部件，唯一的限制是可應(yīng)用于金屬粉末區(qū)域的大小。 

 

　　冷噴技術(shù)非常獨(dú)特地結(jié)合了材料、工藝和產(chǎn)品功能，預(yù)計(jì)在不久的將來，將會(huì)用于飛機(jī)部件如轉(zhuǎn)子、葉片、軸、螺旋槳、齒輪箱的維修和改造。由于冷噴不像常見的修復(fù)工藝如焊接那樣需要加熱，它可以將修復(fù)對象恢復(fù)到其最初的狀態(tài)。在GE公司的石油和天然氣業(yè)務(wù)部門，GE研究人員正在探索將冷噴作為一種替代技術(shù)用于涉及石油天然氣鉆探和透平機(jī)械的維修或上裝方面。