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德國金屬加工公司Bayerische metallwerke開發(fā)了一種全新的3D打印鎢合金工藝，其特點在于使用高濃度的鎢合金粉體（鎢鎳鐵、鎢鎳銅）進行部件生產(chǎn)和涂層涂覆。

△3D打印鎢合金的預合金

“鎢合金以其優(yōu)異的耐腐蝕性和高熱導率聞名，其密度之高達到19.3g/cm3，與金相當，廣泛應用于鋁件冷卻模塑鑄造，醫(yī)療設備中α和γ射線屏蔽等。但是鎢的熔點高達3400℃，莫氏硬度7.5，這也使得它的加工制造非常困難。利用3D打印復雜形狀，比如帶有曲線和孔徑的部件，這就可以將目前只能用特種鋼材質(zhì)的部件用鎢合金替代。”Bayerische metallwerke的研發(fā)工程師Nabil Gdoura說。

△醫(yī)療屏蔽用銅鎢合金部件

該公司表示，目前商業(yè)化的鎢合金3D打印基本使用較高含量的鐵和鎳，也沒有任何的預合金化（譯者注：預合金粉即按設計好的成分配比，通過火法冶金等方法將金屬制成特定粒度的合金粉末。）因此，這些熔點顯著低于鎢的金屬粉體不可避免地會在高溫增材制造中蒸發(fā)。預合金化使每個獨立粉體顆粒都具有特定多相（鎢鎳鐵、鎢鎳銅）組成和分布，三相精密組合可以避免高溫工況下的元素流失。

Nabil Gdoura說，“鎢合金中鎢比例越高，對熔融鋁抗性越好，導熱率越高；另一方面，良好的延展性和機械加工性能則需要相應減少鎢的比例。鎢合金產(chǎn)品需要適應于特定的應用。”新工藝正是根據(jù)所需應用調(diào)整比例，生產(chǎn)鎢含量從80%-98.5%，鎳含量從0.1%-15%，鐵或銅含量從0.1%-10%的，比重從17%-18.8g/cm3的預合金粉；此外還需要確定粉體流動性和粒徑分布，由此最終開發(fā)出鎢合金的3D打印專利技術(shù)。