說到金屬鎢,,大家的第一反應(yīng)大多會是“燈泡里那根會發(fā)光的燈絲”,,其實不然,鎢既被用于制造硬質(zhì)合金,,號稱“工業(yè)的牙齒”,,也被用于制造純鎢制品或鎢合金,稱為戰(zhàn)爭金屬之王,。鎢在軍事上的廣泛用途決定了其作為一個國家的戰(zhàn)略資源地位,,鎢被歐盟認(rèn)定是14種關(guān)鍵原材料之一,在美國國家風(fēng)險清單中鎢的地位也很高,,都是被嚴(yán)格限制出口的材料之一,。
鎢的熔點是所有金屬元素中最高的,密度(19.3 g/cm?)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領(lǐng)域。
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)進行加工。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)工藝提高零件的強度和密度,。目前市面上少量企業(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),。
升華三維首創(chuàng)的“3D打印+粉末冶金”相結(jié)合的金屬·陶瓷間接3D打印技術(shù)——粉末擠出打印技術(shù)(PEP),,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)的脫脂燒結(jié)等工藝進行后處理,,獲得最終的強度,。該間接3D打印技術(shù)的應(yīng)用,不僅能夠節(jié)省模具制造時間與成本,,還能夠?qū)崿F(xiàn)更為復(fù)雜的零部件設(shè)計,,提升零部件的附加值。

PEP技術(shù)工藝流程
由升華三維推出的金屬3D打印材料——鎢合金顆粒料(UPGM-96WNIFE),,是一種金屬聚合物復(fù)合材料,,呈灰色,粒徑在8-14目的近球形顆粒,,可用于生產(chǎn)鎢合金的部件,。與以往涉及到的鎢合金3D打印粉末所不同的是,這種鎢合金材料是采用的是PEP技術(shù),。通過升華三維3D打印機逐層快速打印出預(yù)設(shè)的模型生坯,,然后經(jīng)過脫脂和燒結(jié)工藝,得到最終致密的金屬部件,。

3D打印材料—鎢合金顆粒料

鎢合金樣品展示
打印好的鎢合金部件具有超高的密度,、硬度,良好的光澤度和質(zhì)感,,延展性及導(dǎo)熱性好,,電性能優(yōu)良,,抗拉強度高,吸收射線能力強,。主要應(yīng)用于航空航天,、軍事國防、核工業(yè),、工業(yè)制造及飾品等領(lǐng)域,。

升華三維除了開發(fā)鎢合金3D打印材料,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)計可行性,。升華三維正在推進的鎢合金間接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,,讓我們拭目以待,。
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