德国开发3D打印钨合金新工艺——预合金粉是关键

来源：粉体圈网络

德国金属加工公司Bayerische Metallwerke开发了一种全新的3D打印钨合金工艺，其特点在于使用高浓度的钨预合金粉体（钨镍铁、钨镍铜）进行部件生产和涂层涂覆。

△3D打印钨合金的预合金

“钨合金以其优异的耐腐蚀性和高热导率闻名，其密度之高达到19.3g/cm3，与金相当，广泛应用于铝件冷却模塑铸造，医疗设备中α和γ射线屏蔽等。但是钨的熔点高达3400℃，莫氏硬度7.5，这也使得它的加工制造非常困难。利用3D打印复杂形状，比如带有曲线和孔径的部件，这就可以将目前只能用特种钢材质的部件用钨合金替代。”Bayerische Metallwerke的研发工程师Nabil Gdoura说。

△医疗屏蔽用铜钨合金部件

该公司表示，目前商业化的钨合金3D打印基本使用较高含量的铁和镍，也没有任何的预合金化（译者注：预合金粉即按设计好的成分配比，通过火法冶金等方法将金属制成特定粒度的合金粉末。）因此，这些熔点显著低于钨的金属粉体不可避免地会在高温增材制造中蒸发。预合金化使每个独立粉体颗粒都具有特定多相（钨镍铁、钨镍铜）组成和分布，三相精密组合可以避免高温工况下的元素流失。

Nabil Gdoura说，“钨合金中钨比例越高，对熔融铝抗性越好，导热率越高；另一方面，良好的延展性和机械加工性能则需要相应减少钨的比例。钨合金产品需要适应于特定的应用。”新工艺正是根据所需应用调整比例，生产钨含量从80%-98.5%，镍含量从0.1%-15%，铁或铜含量从0.1%-10%的，比重从17%-18.8g/cm3的预合金粉；此外还需要确定粉体流动性和粒径分布，由此最终开发出钨合金的3D打印专利技术。