新型抗裂纹3D打印镍基高温合金，用于商用喷气发动机

2026年2月22日，南极熊获悉，英国牛津大学孵化的合金设计公司Alloyed，从英国航空航天技术研究所(ATI)计划中获得了100万英镑的资助，以帮助推动一种新型3D打印镍基高温合金——ABD-1000AM更快地应用于商用喷气发动机。

ABD-1000AM抗裂纹高温合金专为增材制造而开发，此次研发资金将用于解决该领域一个棘手的难题：如何使高性能镍基合金在激光粉末床熔融（LPBF）工艺中不发生裂纹。Alloyed公司正与ITP Aero和克兰菲尔德大学合作开展此项目。

Alloyed公司首席冶金师DavidCrudden博士强调：“项目旨在提升ABD-1000AM的制造成熟度，是ATI项目资助如何帮助英国企业弥合早期研究与产业开发项目之间差距的绝佳例证。ABD-1000AM是目前世界上耐温最高的镍基高温合金，专为增材制造而设计。我们发现市场对这种材料有着巨大的需求，并相信它将成为航空航天推进和工业发电领域燃气轮机的一项颠覆性技术。”

△使用 ABD-1000AM 材料 3D 打印的蜂窝状瓷砖

学术界与产业界的合作

克兰菲尔德大学将为项目贡献高温材料和表面工程方面的研究成果，包括用于提高合金抗氧化性能的保护涂层。与此同时，ITP AeroUK公司则带来了在燃烧室技术方面的专业知识，与原始设备制造商（OEM）合作开展商业和国防航空项目。

这项拨款是Alloyed公司与ATI项目更广泛合作关系的一部分。这家总部位于牛津的公司还与ATI研究所合作开发一种用于航空航天的高强度铝合金，并通过项目单独获得了1400万英镑的资助，用于开发一个旨在减少增材制造飞行部件认证所需时间和复杂性的数字化平台。

英国议会副国务大臣（工业大臣）克里斯·麦克唐纳评论道：“这有力地展现了政府和企业如何携手合作，使英国在世界一流的航空航天领域保持创新领先地位。我期待看到Alloyed公司的项目如何为未来的喷气发动机做出贡献。我们正通过现代化的产业战略加强对航空航天产业的支持，增强企业投资英国先进制造业的信心，并落实我们‘变革计划’中的增长目标。”

△ABD-1000AM（一种镍基高温合金）的微观结构。图片由Alloyed Ltd.提供。

克服3D打印喷射部件的材料限制

开发下一代喷气发动机的零部件面临着巨大的材料和制造挑战。这些部件必须能够承受接近1000°C的高温，承受极高的热应力和机械应力，并且复杂的几何形状是传统方法难以实现的。紧迫的生产周期以及实验室规模研究与工业规模生产之间的差距，进一步制约了高性能高温合金增材制造的发展。

这家牛津大学衍生公司开展的由ATI资助的项目反映了这一更广泛的挑战，项目致力于提高用于LPBF工艺的ABD-1000AM材料的可制造性，同时保持高温性能。英国类似的举措也展示了如何应对这些限制。

例如，Skyrora公司与Metalysis公司和欧洲航天局（ESA）合作，正在开发用于火箭发动机燃烧室和喷嘴的高性能合金Tanbium ，旨在应对极端的热力学和机械极限。另一方面，Argive公司则利用3D打印镍基高温合金制造微型涡轮机，在减少零件数量、提升热性能的同时，克服了高温运行和制造工艺方面的挑战。

与Alloyed的项目类似，这些努力表明，先进的增材制造方法必须克服材料、几何形状和工艺方面的限制，才能生产出功能齐全、耐热的推进部件。Alloyed目前的项目仍专注于部件层面，在将此类材料集成到经过认证、可飞行的发动机系统之前，还需要开展进一步的研究工作。

深度访谈3D打印企业家·[南极熊来了]，视频系列节目，时间长度一般长达30分钟左右，干货内容非常多。

△桌面级五轴CNC机床专访

△实地探访金属3D打印厂商洛阳盈创极光