2020年6月5日，南极熊从外媒获悉，美国增材制造材料开发商Elementum 3D宣布其反应性增材制造（Reactive Additive Manufacturing ,RAM）技术已在美国，加拿大和澳大利亚获得专利，我们在文末附上了专利的原文。
此前，南极熊也曾报道过这家公司，今年1月，Elementum 3D宣布获得住友美洲公司（SCOA）的投资。
RAM工艺的主要特点就是可以使用以前无法3D打印的材料，来扩展增材制造的材料库。随着增材制造行业的发展，金属3D打印在许多关键行业呈现出有利的应用，但可以打印的金属材料种类有限，限制了其广泛采用。
Elementum 3D的总裁兼创始人Jacob Jacob Nuechterlein博士解释说：“我们的革命性技术以前所未有的速度推动了增材制造的金属开发。它为工程师提供了更多的自由度，激发了他们实现创新应用的能力。”
那么究竟反应性增材制造（RAM）技术是怎么样的一项新技术呢？
△Elementum的3D标志，照片来自Keselowski先进制造公司
什么是反应式快速成型制造？
Elementum 3D成立于2014年，前身为Sinter Print，是一家专注于先进金属、复合材料和陶瓷快速成型制造研发的公司。这些材料是为了满足高耐用性、高强度和轻量化解决方案的需求而设计的。
该公司使用其专利的RAM工艺生产，该工艺有助于防止在凝固过程中出现裂纹。RAM技术使Elementum 3D能够开发出一系列快速成型制造粉末，这些材料通常难以使用直接金属激光烧结（DMLS）系统进行打印。包括基于成熟的锻造合金的高性能合金粉末，包括铝1000、2024、6061、7050和7075等。
Elementum 3D表示，与之前的快速成型制造材料和相应的锻压合金相比，新的3D打印材料呈现出优越的性能。一些行业中使用的高强度锻压铝合金以前无法进行3D打印，因为它们会出现热撕裂（凝固开裂），导致零件的机械性能较差。
△反应性增材制造RAM工艺。
在专利概述中，这样描述该工艺，增材制造方法可以包括：提供第一材料和第二材料，第二材料能够与第一材料反应以形成反应产物；以及 将至少第一材料形成第一层； 在第二材料的存在下使第一层的至少一部分经受能量，该能量足以引发至少第一材料和第二材料之间的反应以形成制品的一部分，制品的该部分包括 反应产物 在第一层上形成至少第一材料的第二层； 在所述第二材料的存在下使所述第二层的至少一部分经受能量，所述能量足以引发所述第一材料与所述第二材料之间的反应以形成所述制品的另一部分。
为了解决这个问题，RAM工艺在熔池中形成亚微米级的嵌合剂，在铝粒周围形成铝粒核，产生精细、均匀的微观结构，从而提高了打印的可打印性和性能。Elementum 3D希望，通过将3D打印与创新的新材料融合在一起，扩大快速成型制造的潜在应用范围。
未改性的6061铝合金在打印后显示出大颗粒广泛的晶间裂纹网络，Elementum 3D的A6061-RAM2铝合金显示出无裂纹的微观结构，照片由Elementum 3D提供。
今年6月份，Formula 1 2021赛季批准了两种由Elementum 3D开发的增材制造金属粉末A6061-RAM1和A2024-RAM2，可以用于一级方程式2021赛季。
一级方程式技术法规还列出了以下认可的AM材料：AlSi10Mg，AlSi7MG，Al Cl-30AL，A20X，Scalmalloy，1级和2级钛合金，Ti6Al4V，Ti 5553，Ti 6242，钢合金316、304，MS1、15- 5PH，17-4PH，300M，4140，不含铍的铜合金，Inconel 625，Inconel 718和钴铬合金。
此外，Elementum 3D还和美国Masten Space Systems合作，成功完成了他们共同开发的PermiAM金属增材制造的燃料喷射器的热火测试，这是NASA第一阶段SBIR项目的一部分。
Elementum 3D 与航空航天制造初创公司Masten Space合作。通过为Masten 25k Broadsword发动机创建铝制MMC燃烧室来推动火箭的发展。
反应性增材制造（Reactive Additive Manufacturing ,RAM）专利下载
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