突破0.1mm極限，3D打印鎢材料實現70μm新水平

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。

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*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。

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*小壁厚作為重要的宣傳參數。從報道來看，目前普遍實現的*小壁厚為0.1mm。

TWI展示的高度柔性、具有極大高寬比的70μm3D打印鎢薄片，無疑將*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，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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