It-tungstenu huwa l-materjal magħżul għal applikazzjonijiet ta 'temperatura għolja minħabba l-proprjetajiet termomekkaniċi tajbin tiegħu bħal punt ta' tidwib għoli, densità għolja, konduttività termali għolja, u espansjoni termali moderata. Barra minn hekk, id-densità għolja u r-rata ta 'erożjoni ta' sputtering estremament baxxa tagħha jagħmluha adattata għal radjazzjoni jew ambjenti estremi oħra u tista 'tintuża għall-manifattura ta' gwidi tal-mewġ, kollimaturi, komponenti tal-wiċċ tal-plażma tar-reattur nukleari, eċċ., Li jkopru aerospazjali, avjazzjoni, militari, mediċi u nukleari industriji, eċċ Ħafna oqsma.
Il-firxa wiesgħa ta 'vantaġġi tal-metall tat-tungstenu wkoll tagħmilha diffiċli biex tiġi pproċessata. Il-punt tat-tidwib tat-tungstenu pur huwa għoli daqs 3410 grad Celsius. Għalkemm il-punt tat-tidwib tal-liga tat-tungstenu jitbaxxa, huma kollha metalli refrattorji, li huma diffiċli biex jiġu manifatturati b'metodi konvenzjonali. Ġeneralment, tungstenu u ligi tat-tungstenu jistgħu jiġu pproċessati f'materjali permezz tal-metallurġija tat-trab vojt teħid, estrużjoni, forġa, rolling, għażil, u tpinġija, iżda l-ispiża tal-ipproċessar hija għolja u tieħu ħafna ħin, u l-kumplessità strutturali tal-partijiet li jistgħu jiġu manifatturati hija limitata.
F'dawn l-aħħar snin, it-teknoloġija tal-istampar 3D ipprovdiet mezz għall-manifattura tal-metall tat-tungstenu, u l-manifattura ta 'dan il-materjal ġiet esplorata bl-użu ta' proċessi differenti tal-istampar 3D bħal SLM, BJ, estrużjoni FDM, u DLP, li huma bbażati fuq tidwib dirett u s-sinterizzazzjoni. fattibilità. Kumpaniji tal-manifattura tal-karbur tas-siment jittamaw li din it-teknoloġija ġdida tista 'tiftaħ mod ġdid għall-manifattura tal-metall tat-tungstenu, u l-manifatturi mainstream tat-tagħmir tal-istampar 3D esploraw ukoll b'mod attiv il-proċess tal-iffurmar tal-metall tat-tungstenu u esprimew li għamlu skoperti.
Stampar 3D bil-lejżer dirett ibbażat fuq it-tidwib
Tidwib selettiv bil-lejżer (SLM/L-PBF) huwa wieħed mit-tekniki tal-manifattura tal-addittivi l-aktar ta 'suċċess għall-produzzjoni ta' partijiet funzjonali ta 'preċiżjoni għolja u ta' kwalità għolja. Matul is-snin, manifatturi tal-istampar 3D tal-metall magħrufa fiċ-Ċina ddikjaraw li rebħu l-istampar bil-lejżer 3D tat-tungstenu u rrealizzaw b'suċċess l-applikazzjoni. L-eżempji mogħtija huma grids tat-tungstenu kollha għal użu mediku, u ftit hemm dawk sostenibbli. rapporti.
L-akbar problema bit-teknoloġija bbażata fuq il-lejżer hija l-eżistenza ta 'gradjenti ta' temperatura, li jistgħu faċilment iwasslu għal stress residwu u jikkawżaw qsim. Riċerkaturi fil-Laboratorju Nazzjonali Lawrence Livermore rrimarkaw li fi studji ta 'stampar 3D fuq tungstenu, ġew irrappurtati densitajiet għolja akbar minn 98 fil-mija, iżda l-formazzjoni ta' mikroxquq hija inevitabbli. Referenza tat-teknoloġija tal-istampar 3D tgħallmet dwar riċerkaturi minn diversi unitajiet involuti fir-riċerka ta 'dan il-materjal. Il-grilji tat-tungstenu huma relattivament faċli biex jiġu stampati. Għalkemm is-saħħa mhix għolja, jistgħu jissodisfaw ir-rekwiżiti mediċi għall-ilqugħ tar-radjazzjoni. Faċli ħafna biex tinqasam waqt l-istampar.
L-istampar bil-lejżer tat-tungstenu jista 'jitjieb permezz ta' liga u ottimizzazzjoni tal-proċess, iżda ż-żewġ approċċi kellhom suċċess limitat. Għal ligi tat-tungstenu ta 'densità għolja, minħabba l-varjetà ta' komponenti, il-proprjetajiet ivarjaw ħafna, il-punt tat-tidwib ivarja sa 2400 grad, u l-pressjoni tal-fwar saturat ta 'kull element hija differenti. Riċerkaturi mill-Università ta 'Tianjin u l-Università tan-Nofsinhar Ċentrali rrimarkaw ukoll li huwa diffiċli li tiġi żgurata l-kontrollabbiltà tal-komponenti fil-ligi tat-tungstenu bl-użu ta' SLM, u huwa wkoll diffiċli li timmanifattura ligi tat-tungstenu b'densità sħiħa bi proprjetajiet mekkaniċi eċċellenti.
Bla dubju, l-użu tal-lejżer għall-manifattura ta 'grilji tat-tungstenu huwa avvanz sinifikanti u l-aktar applikazzjoni ta' suċċess ta 'tidwib dirett tal-lejżer, iżda l-applikazzjoni tat-tungstenu mhix biss għal grilji.
Stampar 3D indirett ibbażat fuq is-sinterizzazzjoni
L-istampar 3D indirett ibbażat fuq is-sinterizzazzjoni jipprovdi metodu ta 'proċessar ieħor għall-iffurmar ta' materjali tal-metall tat-tungstenu. Il-proċessi ewlenin jinkludu estrużjoni, ikkurar bid-dawl, u binder jetting. Dawn il-proċessi għandhom jiffurmaw il-vojt tal-parti l-ewwel, u mbagħad jużaw il-proċess tradizzjonali tal-metallurġija tat-trab biex jiġu realizzati s-sinterizzazzjoni u d-densifikazzjoni tal-metall tat-tungstenu.
L-istampar tal-estrużjoni tat-trab (l-istampar tal-estrużjoni tat-trab, PEP) huwa eżempju, din it-teknoloġija m'għandhiex rekwiżiti stretti dwar l-isferiċità u l-fluwidità tat-trab oriġinali, billi ssaħħan il-gerbub imħallat ma 'trab tal-metall u binder polimeru f'pejst imdewweb Fluwidu, u jiddepożita huwa saff b'saff biex jipproduċi korp aħdar, wara t-tneħħija tax-xaħam u s-sinterizzazzjoni, tista 'tiġi ffurmata parti ta' liga bl-istruttura mixtieqa u prestazzjoni għolja.
Korp aħdar liga tat-tungstenu
Liga tat-tungstenu wara s-sinterizzazzjoni
L-użu tat-teknoloġija ta 'l-istampar 3D indirett ta' estrużjoni ta 'tidwib tat-trab għandu ċerti vantaġġi fl-istampar ta' partijiet ta 'liga tat-tungstenu, li jagħmilha possibbli li jiġu manifatturati partijiet strutturali ta' forma qrib nett. Barra minn hekk, dan il-proċess ta 'formazzjoni huwa sempliċi, ma jeħtieġx apparat tal-lejżer, u għandu spejjeż baxxi ta' tagħmir u input tal-materjal. Huwa adattat għal materjali tat-trab użati fil-metallurġija tat-trab u għandu l-karatteristiċi ta 'formazzjoni ta' temperatura baxxa u ta 'formazzjoni ta' temperatura għolja.
Agħti fil-qosor
Kull proċess għandu l-vantaġġi u l-iżvantaġġi tiegħu. Il-manifattura diretta attwali tal-laser ta 'blokki tal-metall tat-tungstenu għandha nuqqasijiet fil-qsim u l-iffurmar, u l-iskema ta' estrużjoni u sinterizzazzjoni hija diffiċli biex timmanifattura strutturi ta 'grilja b'ħitan irqaq.