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挑戰(zhàn)制造極限,，再談鎢合金屏蔽件間接3D打印工藝

升華三維 2022-11-04 | 閱讀：474

鎢合金屏蔽件因具有優(yōu)異的輻射屏蔽能力而在醫(yī)療行業(yè)和核工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,。盡管科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展和人民現(xiàn)代化生活水平不斷提高,，生活中難免會遇到一些輻射問題，引起人們對輻射的安全與防護(hù)問題的格外關(guān)注,。而在選擇高質(zhì)量的輻射屏蔽材料變得尤為重要,。

鎢合金作為目前最理想的輻射屏蔽材料，在地質(zhì)勘探,、醫(yī)療,、工業(yè)等方面都具有多方用途。醫(yī)療方面：可用作鎢合金多葉光柵,、屏蔽針管,、鎢合金存儲（防護(hù)）器等鎢合金容器和伽馬射線照相屏蔽等。工業(yè)屏蔽方面：可用作屏蔽塊,、探傷儀,、大型集裝箱檢測設(shè)備,、放射源容器、核屏蔽墻等,。地質(zhì)勘探方面，鎢合金屏蔽罐,、鎢合金準(zhǔn)直器等,。

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▲鎢合金屏蔽用途

相對于鉛合金屏蔽件來說，鎢合金屏蔽件具有更高的屏蔽能力和環(huán)保無毒無放射等特點(diǎn),，更適合應(yīng)用于醫(yī)療和核電等領(lǐng)域,，而這些優(yōu)點(diǎn)主要源于金屬鎢具有較高的熔點(diǎn)、密度,、硬度,、強(qiáng)度和抗輻射能力等特性。不過也正是因?yàn)檫@些特性,，導(dǎo)致鎢合金粉末加工非常困難,，極其容易出現(xiàn)變形、裂痕和夾心等缺陷,。

在粉末擠出打印技術(shù)與應(yīng)用深度結(jié)合——走進(jìn)鎢合金屏蔽件工藝一文中提到,，得益于升華三維粉末擠出打印技術(shù)（PEP），成功打印出鎢合金屏蔽件,?？山鉀Q一體化中空或多孔結(jié)構(gòu)的鎢合金部件的制備。為解決鎢合金材料的復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型和機(jī)械加工難的問題提供一種新的解決途徑,。

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▲鎢合金屏蔽件(生坯)

粉末擠出打印技術(shù)（PEP）由升華三維推出的一種將“3D打印+粉末冶金”相結(jié)合的金屬/陶瓷間接3D打印技術(shù),。是在(FDM)熔融沉積成型技術(shù)的基礎(chǔ)上，再結(jié)合粉末冶金工藝形成的一種新的3D打印方法,。采用金屬/陶瓷粉體適配粘結(jié)劑混煉成顆粒材料,、然后通過3D打印設(shè)備制備出具有一定密度和強(qiáng)度的生坯。再經(jīng)過脫脂燒結(jié)后處理工藝（因燒結(jié)溫度低于其他類型的直接3D打印工藝中所需的完全熔化溫度,，并且熱量可以更均勻地施加,，確保了產(chǎn)品性能的一致性），從而獲得最終致密和性能優(yōu)異的結(jié)構(gòu)件,。有望為鎢合金在增材制造的應(yīng)用提供高效且高性價(jià)比的生產(chǎn)解決方案,。

PEP技術(shù)成形工藝簡單，無需激光器件,，打印設(shè)備,、材料投入成本較低；具有低溫成形,、高溫成性的特性,，在打印過程中可以通過溫控消除應(yīng)力,，打印樣品在常溫下強(qiáng)度大；可打印粉體,，打印材料制備方便,，適用于粉末冶金所用的粉末材料；可實(shí)現(xiàn)高性能結(jié)構(gòu)金屬/陶瓷,、內(nèi)部多孔復(fù)雜結(jié)構(gòu)金屬/陶瓷和金屬/陶瓷復(fù)合材料等應(yīng)用開發(fā),；打印料可循環(huán)利用。

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▲間接3D打印工藝

鎢及鎢合金的3D打印制品有望擴(kuò)展到各行各業(yè)當(dāng)中,，除了在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用,，鎢材料還因其很高的耐腐蝕性，也是電子,、電光源,、化學(xué)處理、航天以及軍工,、武器行業(yè)的理想材料,。然而，也正是由于高熔點(diǎn)和高硬度的特性,，使鎢成為一種難加工材料,。對于鎢增材制造材料、工藝的研究及其應(yīng)用仍在發(fā)展當(dāng)中,。而傳統(tǒng)鎢材料加工的粉末冶金工藝已有百年歷史,，升華三維借助3D打印數(shù)字化成型技術(shù)賦能粉末冶金工藝，已經(jīng)成功攻克鎢材料的制造難題,，為探索更廣闊的應(yīng)用前景做足了準(zhǔn)備,。

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▲鎢合金屏蔽結(jié)構(gòu)件(燒結(jié))

升華三維目前已有金屬/陶瓷材料開發(fā)制備、金屬/陶瓷3D打印機(jī)研發(fā)生產(chǎn),、切片軟件開發(fā)到3D打印工藝,、脫脂及燒結(jié)工藝等一整套的金屬/陶瓷間接3D打印工藝解決方案。一直致力于面向解決金屬·陶瓷傳統(tǒng)制造工藝無法制造的難題,，積極貫穿金屬/陶瓷制造全鏈條,、全流程、全配套的高附加值服務(wù),。升華三維也將深耕技術(shù),，響應(yīng)市場應(yīng)用需求，不斷開發(fā)材料體系,，完善和迭代軟件及硬件功能,，提升工藝解決服務(wù)能力。突破制造極限，挑戰(zhàn)更多可能,。