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鎢合金3D打印服務(wù)

由升華三維提出的“3D打印+粉末冶金”相結(jié)合的金屬間接3D打印技術(shù)——粉末擠出打印技術(shù)（PEP）。PEP采用金屬/陶瓷粉體適配粘結(jié)劑通過3D打印專用密煉機混煉成顆粒材料、然后通過3D打印設(shè)備制備出具有一定密度和強度的生坯，再經(jīng)過3D打印專用脫脂燒結(jié)爐進行后處理工藝，從而獲得最終致密和性能優(yōu)異的結(jié)構(gòu)件。為解決鎢合金機械加工及復(fù)雜結(jié)構(gòu)生產(chǎn)難等問題提供全新的解決途徑。

打印材料的開發(fā)

升華三維根據(jù)金屬/陶瓷粉體的物性（粒徑分布、形貌、比表面積等）和產(chǎn)品的性能要求，選擇合適的粘接劑配方體系（水基、塑基、蠟基等）進行適配，通過密煉機充分混合密煉高分子粘結(jié)劑與金屬/陶瓷粉末，最后通過造粒機制備得到粒徑可控的顆粒料材料。開發(fā)出適配升華三維3D打印機的材料。

UPGM-93WNIFE鎢合金顆粒料是升華自主研發(fā)的一種金屬聚合物復(fù)合材料，呈灰色，粒徑在8-14目的近球形顆粒，可應(yīng)用于航空航天、軍事國防、核工業(yè)、工業(yè)制造及飾品等領(lǐng)域的鎢金屬結(jié)構(gòu)件開發(fā)制造。

3D打印成型

基于PEP技術(shù)，以按照模型設(shè)計 →工藝經(jīng)驗評估/軟件模擬 → 原型法驗證 → 生坯打印的規(guī)范生產(chǎn)流程。通過升華三維3D打印機系統(tǒng)將顆粒料加熱成熔融膏狀，再擠壓并逐層堆積成形，可得到高精度并具有一定密度和強度的生坯。該系統(tǒng)可實現(xiàn)大尺寸（最大成型體積：500×500×600mm）鎢金屬結(jié)構(gòu)件打印，且具有熱風(fēng)腔體恒溫系統(tǒng)和真空吸附平臺，可有效防止翹邊現(xiàn)象。打印成型后，生坯還需要進行脫脂和燒結(jié)過程。

脫脂工藝

脫脂的作用是從3D打印后的生坯中去除大部分粘結(jié)劑聚合物。脫脂工藝包括水脫脂、溶劑脫脂和催化脫脂。脫脂過程相對簡單，將生胚浸泡于適量的脫脂劑里一段時間，被去除粘結(jié)劑聚合物的生坯稱之為棕胚，將被送至燒結(jié)環(huán)節(jié)從而得到致密的金屬/陶瓷結(jié)構(gòu)部件。升華三維目前已擁有成熟的蠟基93W-NiFe打印材料。如下圖所示，在脫脂環(huán)節(jié)，使用“溶劑脫脂工藝”，溶解脫除粘接劑B；脫脂后，殘留的粘接劑A，使棕坯具有一定的強度，以方便轉(zhuǎn)運。而殘留的粘接劑A，將在后續(xù)燒結(jié)過程中高溫去除。

 燒結(jié)工藝

獲得的棕坯因在脫脂后存在一定的空隙，其強度和密度較低。基于PEP技術(shù)路線已摸索出合適的燒結(jié)工藝，并可根據(jù)客戶粉體物性調(diào)整燒結(jié)工藝參數(shù)。通過燒結(jié)，殘余的粘結(jié)劑聚合物首先在適當(dāng)?shù)募訜釡囟认卤蝗コ?。?dāng)溫度升高到金屬/陶瓷粒子的熔點以上時，這些粒子開始熔化并增長到密度達到近乎致密。因燒結(jié)溫度低于其他類型的直接3D打印工藝中所需的完全熔化溫度，并且熱量可以更均勻地施加，從而確保了產(chǎn)品性能的一致性。

需要注意的是，在燒結(jié)過程中，由于粘結(jié)劑聚合物的去除和材料顆粒的生長，會發(fā)生一定比率的收縮，但收縮率是恒定的，UPGM93W-NiFe的收縮比率約23%。設(shè)計和成型步驟將按比例放大，以補償在燒結(jié)步驟中的收縮。燒結(jié)后的鎢合金構(gòu)件，能達到或超過傳統(tǒng)工藝制備性能指標(biāo)。PEP工藝有別于傳統(tǒng)的SLM金屬3D打印技術(shù)，其兼具了3D打印和粉末冶金的雙重優(yōu)點，通過3D打印解決了鎢合金復(fù)雜結(jié)構(gòu)成形難問題，再經(jīng)過成熟粉末冶金的脫脂燒結(jié)工藝，從而獲得最終致密和性能優(yōu)異的鎢合金產(chǎn)品。能夠很好彌補其他工藝制造的不足。

提供鎢合金打印服務(wù)

升華三維已具有完備制造鎢合金產(chǎn)品的增材制造工藝鏈，現(xiàn)已推出了鎢合金打印服務(wù)，不再需要投入巨額加工設(shè)備成本，即可實現(xiàn)高質(zhì)量、高性能的鎢合金產(chǎn)品快速制造。為航空航天、國防工業(yè)、核工業(yè)及醫(yī)療等應(yīng)用領(lǐng)域在鎢金屬加工制造及靈活設(shè)計開拓新方向。