近日, TWI(英國焊接研究協會創立的獨立研究和技術組織)增材制造部門展示了一段非常震撼的視頻,其采用SLM技術制造了20張具有高度柔性的鎢薄片,其厚度僅70μm,將鎢的3D打印水平提高到了新高度。


70μm厚度的3D打印鎢片

      作為一種非常小眾的3D打印材料,鎢的熔點高達3400°C,是熔點最高的金屬材料;傳統加工方式也只能加工鎢鎳鐵合金,而無法直接加工純鎢。金屬3D打印技術似乎能夠解決它的加工難題,然而,采用激光粉末床技術制造的純鎢零件內部極容易出現微裂紋等缺陷,因此限制了鎢的3D打印應用。

     盡管面臨挑戰,鎢已經證明自己是一種有價值的3D打印材料。鎢及其合金廣泛用于電子、電光源工業,也在航天、鑄造、武器等部門中用于制作火箭噴管、壓鑄模具、穿甲彈芯、觸點、發熱體和隔熱屏等。此外, 采用3D打印制造的純鎢格柵尤其適合于制造CT機的準直器。

     實際上,3D打印的鎢組件已經開始商業化。國內外制造商早在五年前已經開發出適合于3D打印的鎢粉和打印工藝,甚至已經有定制化的設備交付客戶,因此足以看出鎢的3D打印存在市場需求。

鉑力特打印100%純鎢材料光柵

     3D打印對于制造薄壁零件非常有效,這給CT機準直器的準直孔徑角和形狀帶來了極大的制造自由度。國內很多制造商也多將可打印純鎢的最小壁厚作為重要的宣傳參數。從報道來看,目前普遍實現的最小壁厚為0.1mm。

     TWI展示的高度柔性、具有極大高寬比的 70μm 3D打印鎢薄片,無疑將最小壁厚達到了新的水平,同時證明研究人員克服了包括微裂紋、應力在內的鎢材料3D打印更多的難題。
LLNL利用模擬和監控技術進行了鎢的3D打印研究

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LLNL利用模擬和監控技術進行了鎢的3D打印研究,指出鎢零件的3D打印過程中出現微裂紋的確切原因仍然是個謎,但其3D打印工藝需要將優化機器參數與材料組成相結合,預熱和控制打印室中的氧氣水平對于降低應變速率非常重要,材料中的雜質濃度也有影響。 

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