近日， TWI（英國焊接研究協(xié)會創(chuàng)立的獨(dú)立研究和技術(shù)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(shù)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(diǎn)高達(dá)3400°C，是熔點(diǎn)最高的金屬材料；傳統(tǒng)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(shù)似乎能夠解決它的加工難題，然而，采用激光粉末床技術(shù)制造的純鎢零件內(nèi)部極容易出現(xiàn)微裂紋等缺陷，因此限制了鎢的3D打印應(yīng)用。
盡管面臨挑戰(zhàn)，鎢已經(jīng)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(yè)，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(diǎn)、發(fā)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(jī)的準(zhǔn)直器。
實(shí)際上，3D打印的鎢組件已經(jīng)開始商業(yè)化。國內(nèi)外制造商早在五年前已經(jīng)開發(fā)出適合于3D打印的鎢粉和打印工藝，甚至已經(jīng)有定制化的設(shè)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(jī)準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直孔徑角和形狀帶來了極大的制造自由度。國內(nèi)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(shù)。從報道來看，目前普遍實(shí)現(xiàn)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(dá)到了新的水平，同時證明研究人員克服了包括微裂紋、應(yīng)力在內(nèi)的鎢材料3D打印更多的難題。
LLNL利用模擬和監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行了鎢的3D打印研究
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LLNL利用模擬和監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行了鎢的3D打印研究，指出鎢零件的3D打印過程中出現(xiàn)微裂紋的確切原因仍然是個謎，但其3D打印工藝需要將優(yōu)化機(jī)器參數(shù)與材料組成相結(jié)合，預(yù)熱和控制打印室中的氧氣水平對于降低應(yīng)變速率非常重要，材料中的雜質(zhì)濃度也有影響。
