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粉末擠出打印技術——解決鎢材復雜結(jié)構(gòu)零件的加工制造問題

升華三維 2022-09-07 | 閱讀：627

升華三維是目前國內(nèi)金屬·陶瓷間接3D打印技術的開拓者和領導者，高品質(zhì)的間接金屬3D打印設備為金屬材料的靈活加工帶來先進的技術手段，讓傳統(tǒng)的精密加工擁有新選擇,。依托強大的研發(fā)和技術實力，升華三維在致力于高溫合金,、難熔金屬等特種金屬及特種合金零部件靈活定制設計制造的同時,，正升級為面向鎢部件高密度、大尺寸,、規(guī)?；a(chǎn)的卓越3D打印解決方案提供商。

技術背景

鎢合金顆粒材料UPGM-96WNIFE.png

鎢合金顆粒材料UPGM-96WNIFE

鎢合金常常被制備成屏蔽件,、配重塊,、高爾夫球桿、魚墜子等,，只因為它有著優(yōu)異的特性,。正因為它有著高密度,、高強度、大硬度,、耐磨,、耐熱、耐腐蝕,、抗氧化,、無毒、無放射性等一系列良好的特性,，特別是無放射性這一特點,，擁有的抗輻射能力，使它在射線屏蔽領域備受歡迎,，廣泛應用在防輻射容器,、準直器、屏蔽盾,、屏蔽漏斗、屏蔽罐,、屏蔽毯,、探傷儀、注射器防護套,、多葉光柵等屏蔽產(chǎn)品中,。

然而，鎢硬度和極高的熔點,，使其成為難以攻克的3D打印材料,。升華三維成功打印的鎢合金屏蔽件，可以很好地解決鎢材料加工中極易出現(xiàn)的變形,、裂痕,、夾心等問題。

01 鎢合金屏蔽件

鎢合金屏蔽件(生坯).png

鎢合金屏蔽件(生坯)

▌鎢合金屏蔽件(生坯)

?工藝:PEP-粉末擠出打印

?材料:鎢合金

?工藝流程：材料制備→打印打磨→脫脂→干燥→燒結(jié)

?解決問題：中空結(jié)構(gòu)一體成型

鎢合金屏蔽件是用于屏蔽放射性物質(zhì)避免傷害的裝置,。鎢合金屏蔽件的種類很多,，可用于醫(yī)療行業(yè)、核工業(yè),、科研部門等領域,。針對各領域的客戶需求，在洞察“定制化”和“優(yōu)化成本”兩大客戶需求趨勢后,，升華三維從原材料入手,，瞄準“戰(zhàn)爭金屬之王”的鎢作為零部件材料，并不斷鉆研創(chuàng)新,，推出鎢材料的間接3D打印解決方案,。

PEP-粉末擠出打印技術,，是基于粉末冶金工藝而形成的新型3D打印技術。升華三維自主研發(fā)的鎢合金顆粒料UPGM-96WNIFE,，與市場上涉及到的鎢合金3D打印粉末所不同的是,，它用于粉末擠出這一間接金屬3D打印技術。正是由于其熱融擠壓系統(tǒng)操作簡單,、將打印與脫脂燒結(jié)分開,、有效實現(xiàn)對材料的控制與成形等多項優(yōu)勢，為鎢合金應用領域帶來了高效以及更優(yōu)性價比的批量生產(chǎn)解決方案,。

在開發(fā)顆粒材料的同時,，升華三維對鎢合金屏蔽件的3D打印和脫脂燒結(jié)的工藝控制進行研究，以完美掌握影響鎢合金致密化的關鍵工藝參數(shù),。通過PEP技術,，能夠在無模具的情況下將鎢合金顆粒料成型，然后再結(jié)合傳統(tǒng)的脫脂燒結(jié)等工藝進行后處理,，獲得最終的密度和強度,。

一些有中空或多孔結(jié)構(gòu)和不能直接切割的零部件用傳統(tǒng)方法很難制造出來，以上這個案例就充分利用了PEP的特色工藝,，一體化打印制造,，縮短了時間周期，也使得鎢合金屏蔽件得到更多性能的優(yōu)化,。

02 鎢合金屏蔽罐(生坯)

鎢合金屏蔽罐(生坯).png

鎢合金屏蔽罐(生坯)

?工藝:PEP-粉末擠出打印

?材料:鎢合金

?工藝流程：材料制備→打印打磨→脫脂→干燥→燒結(jié)

?解決問題：快速成形,，縮短開發(fā)周期

鎢合金屏蔽罐也是鎢合金屏蔽件的一類產(chǎn)品，用于醫(yī)療中盛放放射性藥物的容器,。本產(chǎn)品也采用PEP技術成型,，通過升華三維自主研發(fā)的獨立雙噴嘴3D打印機打印生坯，可極大節(jié)省制造時間與成本,，縮短加工周期,。再經(jīng)過后續(xù)的脫脂和燒結(jié)處理，既能保證工件各項強度和性能,，又能夠為其產(chǎn)品的高效加工和其生產(chǎn)帶來好處,。

經(jīng)過多次測試分析，采用PEP方法打印出的鎢合金屏蔽罐,，工藝參數(shù)穩(wěn)定,，成形良好，充分滿足了對輻射源屏蔽效果的要求,。同時,，其均勻性、力學性能,、熱性能優(yōu)異,，且在轉(zhuǎn)運過程中的安全性也順利通過測試,。

PEP技術的應用，不僅可以解決鎢材傳統(tǒng)制造技術難以解決的復雜結(jié)構(gòu)零件的加工制造問題,，還能為解決我國航空航天,、汽車、船舶,、能源,、化工、醫(yī)療等廣大制造業(yè)領域的復雜結(jié)構(gòu)件減重設計及制造問題提供一種新的解決途徑,。

歸結(jié)地說,，以粉末擠出式金屬3D打印技術為代表的間接金屬3D打印正以高效、高性價比的優(yōu)勢獲得業(yè)界的高度關注,。PEP技術在鎢等難熔特種金屬3D打印領域的核心競爭力突出,，能夠滿足輕量化、提升強度,、耐用性和節(jié)省成本等多方面的需求,。升華三維目前已掌握有金屬/陶瓷間接3D打印技術在裝備及核心器件、成形材料,、工藝及軟件等關鍵核心技術,，并不斷深挖潛能，希望能助力在高精技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展的同時實現(xiàn)可靠,、放心地應用,，遍地開花,。