
深圳升华三维科技有限公司
金牌会员
已认证

深圳升华三维科技有限公司
金牌会员
已认证
近期,一条来自ScienceDaily的消息引发行业关注:科学家用一种新型3D打印技术,制造出了碳化钨钴(WC-Co)——地球上最硬的金属之一,而且"用更少的昂贵原料",获得了"无缺陷、工业级"的样品。
报道点出的技术关键是四个字:软化而非全熔(softening rather than fully melting)。
这句话,熟悉粉末挤出打印(PEP)的人会会心一笑——因为PEP的底层逻辑,恰好也是"不靠熔化,靠软化成型"。
WC-Co为什么"难",又为什么重要
碳化钨钴是工业界的"牙齿":切削刀具、钻头、模具、耐磨件,几乎都离不开它。它硬到极致,也难加工到极致。
传统硬质合金走的是粉末冶金路线——将碳化钨粉末与钴粘结剂混合、压制成型、高温烧结。这条路成熟、可靠,但也有固有约束:复杂形状依赖模具,个性化与小批量成本高,且对原料(尤其是钴)的消耗不小。
而直接激光熔融WC-Co,则面临热应力导致的裂纹、孔隙等缺陷——超硬材料一旦内部有微裂纹,可靠性就无从谈起。
"软化而非全熔":与PEP的同源哲学
ScienceDaily报道的研究,绕开了"全熔"——通过软化材料而非完全熔化,获得无缺陷样品。这种"避免激光全熔、降低热应力、保证致密度"的思路,与PEP技术如出一辙:
PEP采用"低温成型、高温成性"策略——将金属/陶瓷粉末与粘结剂混炼成颗粒喂料,通过螺杆挤出在低温下完成复杂结构成型(全程不涉及金属熔化),再经脱脂烧结获得致密部件。
两者的共性在于:都不依赖把材料彻底熔掉,而是用"粉末+粘结剂→成型→热后处理"的方式,把超硬、难熔、易裂的材料,稳稳地"长"成复杂形状。
PEP视角:硬质合金的近净成形新路径
WC-Co是经典的粉末冶金材料体系。PEP技术的工艺基因,与硬质合金的粉末冶金本质天然契合:
· 低温成型规避热应力集中:PEP打印阶段不涉及WC-Co的熔融,从根本上避免直接打印中常见的裂纹、变形、孔洞;
· 材料利用率高:生坯可重新造粒循环使用,对钴等昂贵原料的节约,与报道中"less expensive raw materials"的目标一致;
· 复杂结构近净成形:模具、刀具、耐磨件的复杂内冷道、异形结构,可通过打印一次成型,减少后续加工;
· 复用粉末冶金产线:PEP后处理(脱脂烧结)可对接传统硬质合金的成熟烧结工艺,改造成本低。
升华三维的技术布局中,磨具制造正是核心应用领域之一。PEP为硬质合金类耐磨、切削、模具部件提供了一条"低应力、高材料利用率、复杂结构可定制"的增材路径。
一个被反复验证的方向
从国际团队用"软化"路线攻克WC-Co,到PEP以"低温成型"服务难熔金属与硬质合金——不同的技术路线,正在收敛到同一个判断:越是硬、脆、难熔的材料,越不适合"硬熔",而适合"巧成型"。
当超硬材料的制造从"模具约束"走向"自由成型",磨具、刀具、耐磨件的定制化时代,正在打开。
最新动态
更多
请拨打厂商400电话进行咨询
使用微信扫码拨号