鎢是一種結(jié)構(gòu)緊密且堅(jiān)固的金屬，因其*的耐腐蝕性，在化工等許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。然而，其硬度高和熔點(diǎn)高的特點(diǎn)卻阻礙了它在3D打印領(lǐng)域的發(fā)展。而現(xiàn)在有一支研究團(tuán)隊(duì)卻對(duì)這個(gè)難題發(fā)起了挑戰(zhàn)，并發(fā)表了一篇名為“激光粉末床融合工藝中的加工參數(shù)對(duì)純鎢的致密化、微觀組織和晶體結(jié)構(gòu)的影響”的論文。

研究人員解釋說：“我們將激光粉末床制造工藝應(yīng)用到了難熔金屬上，比如論文中的純鎢粉。提出了一種制造高密度零件的工藝方案，并對(duì)激光能量密度的影響進(jìn)行了研究�？蒲腥藛T采用光學(xué)顯微鏡、XCT、SEM和EBSD等技術(shù)對(duì)工藝質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)估，結(jié)果表明，激光能量密度可以將鎢材料處理成良好的功能部件。”

根據(jù)工藝條件的不同，鎢的體積密度和光學(xué)測(cè)定密度表現(xiàn)為94%到98%不等，但由于微觀和宏觀殘余應(yīng)力的存在，零件還是顯示出了微裂紋等缺陷。

研究人員繼續(xù)介紹道：“微觀組織和晶體結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果表明，在激光束下形成的融化槽是通過外延生長(zhǎng)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)理想取向固化的。EBSD的織構(gòu)分析結(jié)果顯示出鎢具有//Z的取向，與構(gòu)建方向平行。”

兩種類型的鎢樣品都是通過3D打印生產(chǎn)的，并使用掃描電子顯微鏡進(jìn)行分析。盡管這些部件還存在容易開裂的問題，但研究人員確定，只要提高3D打印樣品的密度和質(zhì)量，未來它們?cè)卺t(yī)療輻射防護(hù)和核成像等領(lǐng)域以及其它等離子環(huán)境中一定大有所為。他們還得出結(jié)論，激光粉末床融合技術(shù)可用來制造密度相對(duì)較高的鎢零件。

研究人員還補(bǔ)充道：“微觀、宏觀以及局部織構(gòu)的分析結(jié)果顯示了由外延生長(zhǎng)機(jī)制產(chǎn)生的柱狀晶粒結(jié)構(gòu)，這與其他純金屬的表現(xiàn)相符合。密度高達(dá)348 J/mm3的激光能量可以使樣品顯示出強(qiáng)烈的//Z纖維結(jié)構(gòu)。據(jù)推測(cè)，這可能與融化槽的形狀有關(guān)，鎢的高導(dǎo)熱系數(shù)，低表面張力，再加上在Renishaw AM中沉積層的67°光柵方向旋轉(zhuǎn)共同導(dǎo)致了這種現(xiàn)象。”

3D打印可以為鎢材料提供新的應(yīng)用機(jī)會(huì)，生產(chǎn)具有高精度和復(fù)雜性的部件。其他研究人員已經(jīng)對(duì)鎢材料的3D打印工藝進(jìn)行了研究，其中一部分甚至已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。盡管面臨挑戰(zhàn)，但鎢已經(jīng)證明了它是一種有價(jià)值的3D打印材料，許多專家都對(duì)它的耐熱性能感興趣。

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