新型3D打印技术使钨无裂纹的生产成为可能

近日，德国卡尔斯鲁厄理工学院KIT研究人员开发了一种新型的电子束熔化（EBM）3D打印技术，它的出现使脆性钨（W）无裂纹的生产成为了一种可能，进而能让该金属更好地应用于恶劣的工作环境中。

钨是一种典型的的难熔金属，因有熔点高（3,422°C）、密度大（19.3 g/cm³）、硬度高、导电导热性良好、热膨胀系数小、蒸气压低、蒸发速度慢、热化学稳定性优异、机械性能优良等特点，而深受合金、电子、化工、医疗等领域的欢迎。其除了可以制造生活中最常见的灯泡灯丝、电弧焊、防辐射屏蔽件外，还可以用来生产准直仪、火箭喷嘴、国际热核聚变实验堆的面向等离子体材料等。

俗话说得好：“任何事物都具有两面性”，金属W也不例外。W虽然应用范围广阔，但是它的低抗热震性和低温脆性使它的加工非常困难，比如用3D打印技术加工时很容易出现微裂纹的情况，进而导致产品的综合性能下降。

为了解决上述的难题，KIT研究者重新设置了电子束熔化工艺参数，该3D打印技术的创新能使金属W的脆性大大降低，易于加工，进而避免微裂纹的产生。

EBM增材制造方法：在真空下加速的电子可选择性地熔化金属粉末，幷以增材的方式生成3D组件，即逐层生成。该生产技术的优势在于电子束可以在熔化前预热金属粉末和承载板，从而能减小变形程度和内应力，为高温下易变形的钨材料的加工提供可能。

在2020年新冠疫情的爆发下，医学CT设备对3D打印钨零件的用量不断增加，比如钨防散射栅格，其具有壁厚薄、密度高、吸收射线能力强、遮光度好、设计灵活度与自由度大的特点。

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