纯钨3D打印增材的新制造方法

过渡金属钨凭借着优异的物理化学性质，广泛应用于航空航天、冶金工业、军事装备、电子和化工等领域。但是受纯钨及其合金的熔点高、表面张力大等特性的制约，激光3D打印技术很难加工，很容易使钨材料出现微裂纹的情况。对此，研究者表示可通过调整激光扫描的相关参数和后续热处理来减轻相关应力，以获得质量更高的产品。新的制造方法的具体步骤如下：

（1）准备钨薄片，清理，擦拭，晾干：准备合理范围内尺寸的钨薄片，取一块海绵块浸入抗氧化剂中，等待合理范围内时间，取出海绵块在钨薄片表面进行清刷，随后放置在通风处晾干；

（2）将打印基板进行处理后，安装在打印平台上：置放时通过夹子将晾干后的钨薄片夹装在待加工打印平台上，保持薄片的平整性；

（3）准备建模工作：用UG三维软件创建复杂曲面薄板零件的三维模型，然后将创建好的三维模型文件，以STL格式导出，以便后续分层处理和建立支撑；

（4）建模后，再进行曲面分层，建立支撑：将UG三维软件中导出的STL文件放入切片软件Materialise Magics中进行分层切片处理；分层时，要根据零件的尺寸和形状选择合理范围内的层厚；对于复杂曲面薄板零件来说，为了防止零件产生较大的内应力和变形还需要对相应部分加支撑，将分层处理和建立支撑以后的模型以STL格式导出，对纯钨薄片进行扫描，以便打印过程中可以将相关前处理信息转换成3D打印机可识别的G语言；

（5）设置工艺参数：填充扫描功率：450W；填充扫描速度：500mm/s；填充扫描线间隙：0.05mm；轮廓扫描功率：320W；轮廓扫描速度：600mm/s；棋盘格向量数/大小：8×8；棋盘格扫描功率：450W（填充功率）、320W（轮廓扫描功率）；棋盘格扫描速度：500mm/s（填充扫描速度）、300mm/s（轮廓扫描速度）；棋盘格填充扫描线间隙：0.06mm；层间旋转角度：67°；

（6）对复杂薄壁零件进行热处理，后保温，随炉冷却取出空冷。

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