探索全新設(shè)計(jì)可行性—鎢粉制造商開發(fā)間接金屬3D打印鎢合金粉末
發(fā)布時(shí)間：
2023-01-11 12:43
鎢的熔點(diǎn)是所有金屬元素中最高的，密度(19.3 g/cm3)很高，鎢的硬度也很高，如碳化鎢的硬度則與金剛石接近。此外，鎢還具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，較小的膨脹系數(shù)等特性，因而被廣泛應(yīng)用到合金、電子、化工等領(lǐng)域，其中硬質(zhì)合金是鎢最大的消費(fèi)領(lǐng)域。[1]
鎢金屬是典型的難熔金屬，難成形材料，也難以通過金屬3D打印技術(shù)進(jìn)行加工。根據(jù)3D科學(xué)谷的市場觀察，目前少量企業(yè)通過基于粉末床工藝的電子束熔化(EBM)和選區(qū)激光熔化(SLM)3D打印技術(shù)在探索純鎢以及鎢合金的制造，這兩種技術(shù)均為直接金屬3D打印技術(shù)。鎢粉制造商GTP 正在推進(jìn)兩種鎢合金粉末的研發(fā)，與以往涉及到的鎢合金3D打印粉末所不同的是，這兩種鎢合金材料將用于粘結(jié)劑噴射這一間接金屬3D打印技術(shù)。
探索鎢合金全新設(shè)計(jì)可行性
GTP正在基于粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術(shù)開發(fā)硬質(zhì)合金(WC-Co)和銅鎢(CuW)這兩種鎢基合金粉末材料。
硬質(zhì)合金(WC-Co)是一種具有非常高的硬度和韌性的材料，被廣泛用于切削刀具和耐磨零件的生產(chǎn)。銅鎢(CuW)材料適合用于需要高耐熱性、高電導(dǎo)率和導(dǎo)熱率以及低熱膨脹的環(huán)境中。
粘結(jié)劑噴射3D打印制造的碳化鎢零件 來源：GTP
鎢金屬的傳統(tǒng)制造工藝是將碳化鎢粉末壓制成所需的形狀，然后通過燒結(jié)工藝提高零件的強(qiáng)度和密度。通過粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術(shù)，能夠在無模具的情況下將鎢金屬粉末成型，然后再結(jié)合傳統(tǒng)的燒結(jié)等工藝進(jìn)行后處理，獲得最終的強(qiáng)度。3D打印技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠節(jié)省模具制造時(shí)間與成本，還能夠?qū)崿F(xiàn)更為復(fù)雜的零部件設(shè)計(jì)，提升零部件的附加值。
除了開發(fā)鎢合金3D打印材料，GTP 還提供硬質(zhì)合金零件的3D打印服務(wù)，希望幫助應(yīng)用端探索鎢金屬的全新設(shè)計(jì)可行性。
3D科學(xué)谷Review
GTP 同時(shí)還提供用于EBM 和SLM 金屬3D打印的鎢合金粉末，在開發(fā)粉末的同時(shí)對(duì)于鎢合金材料的3D打印工藝參數(shù)進(jìn)行了研究。GTP曾與合作伙伴進(jìn)行了一項(xiàng)題為“直接金屬激光燒結(jié)/選區(qū)激光熔融鎢粉(Direct Metal Laser Sintering / Selective Laser Melting of Tungsten Powders)”的研究，目的是確定影響鎢粉致密化的關(guān)鍵工藝參數(shù)，這對(duì)于制造具有良好機(jī)械性能的復(fù)雜零件至關(guān)重要。研究團(tuán)隊(duì)還對(duì)低表觀密度或低球形粉末作為選區(qū)激光熔融3D打印原材料的可行性進(jìn)行了研究。
在純鎢或鎢合金的3D打印應(yīng)用方面，根據(jù)3D科學(xué)谷的市場研究，飛利浦旗下的醫(yī)療成像元件制造商Smit R?ntgen 已通過金屬3D打印設(shè)備制造了一系列純鎢零件，例如通過SLM 3D打印制造X射線設(shè)備中的針孔準(zhǔn)直器零件。3D打印對(duì)于生成薄壁零件十分有效，這給準(zhǔn)直孔徑角和形狀帶來極大地制造自由度。另一家醫(yī)學(xué)影像巨頭GE 也通過金屬3D打印技術(shù)開發(fā)了鎢金屬準(zhǔn)直器，此外GE 增材制造部門提供可制造鎳基高溫合金、鎢等高溫材料的EBM 3D打印技術(shù)。
國內(nèi)企業(yè)中，西安鉑力特、湖南伊澍智能制造等少數(shù)企業(yè)也在開發(fā)鎢金屬材料的增材制造應(yīng)用。鉑力特已利用SLM 3D打印設(shè)備開發(fā)出了鎢合金3D打印零件，零件整體采用薄壁結(jié)構(gòu)，最小壁厚僅0.1mm。湖南伊澍智能制造基于EBM 3D打印技術(shù)開展了對(duì)WC-Co硬質(zhì)合金層-金剛石復(fù)合材料組分以及材料增材制造工藝參數(shù)的研究，該技術(shù)旨在解決硬質(zhì)合金刀具涂層剝落的問題，利用增材制造工藝與材料，實(shí)現(xiàn)金剛石涂層材料與WC-Co硬質(zhì)合金層以化學(xué)鍵方式的結(jié)合。
以粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術(shù)為代表的間接金屬3D打印以高速、低成本獲得了業(yè)界的高度關(guān)注。GTP 正在推進(jìn)的鎢合金間接3D打印技術(shù)，是否將為鎢合金應(yīng)用領(lǐng)域帶來高速以及更低成本的批量生產(chǎn)解決方案，3D科學(xué)谷將保持關(guān)注。(來源：3D科學(xué)谷)
參考資料：[1] 金屬百科, http://baike.asianmetal.cn/metal/w/application.shtml
3D打印技術(shù),3D打印,合金粉末
快速鏈接
聯(lián)系我們
電話：0311-82898906 18032939645
傳真：0311-82898906
郵箱： jyzczz@hbjyjt.com
地址：河北省石家莊市平山縣南甸鎮(zhèn)敬業(yè)工業(yè)園區(qū)
在線留言
微信公眾號(hào)
官方抖音號(hào)
版權(quán)所有：河北敬業(yè)增材制造科技有限公司
網(wǎng)站建設(shè):中企動(dòng)力 石家莊 | SEO