在高溫合金的璀璨星河里,鎢金屬以3410℃的熔點鑄就“工業(yè)硬骨頭”的傳奇。當傳統(tǒng)加工工藝在復(fù)雜結(jié)構(gòu)、精密成型與高效生產(chǎn)間遭遇瓶頸,升華三維粉末擠出3D打印技術(shù)如破曉之光,讓“最難熔金屬”突破制造邊界,在高端裝備制造領(lǐng)域綻放全新可能。
當「粉末擠出」遇見「鎢金屬」:打破百年制造困局
鎢作為密度高達19.35g/cm?的難熔金屬,鎢合金的傳統(tǒng)加工長期依賴粉末冶金壓制燒結(jié)+精密機加工的冗長流程:
傳統(tǒng)鎢加工存在的問題
復(fù)雜曲面加工成本高昂;
薄壁/深孔等結(jié)構(gòu)難以成型;
精密部件良品率不足40%;
小批量生產(chǎn)周期長達45天。
升華三維自主研發(fā)的粉末擠出3D打印技術(shù)(PEP),通過創(chuàng)新性材料配方與打印工藝,實現(xiàn)鎢合金材料從“粉末態(tài)”到“功能件”的直接成型。支持純鎢(≥99.95%)、鎢鎳鐵、鎢銅、鎢錸等高比重鎢合金;打印層厚控制至50-100μm,尺寸精度達±0.5mm;PEP技術(shù)無模具限制,輕松實現(xiàn)鏤空、梯度材料、多孔腔體集成設(shè)計?蓪崿F(xiàn)難熔金屬復(fù)雜結(jié)構(gòu)的快速制備,加快產(chǎn)品開發(fā)與商業(yè)化時間。
四大核心優(yōu)勢,重塑鎢金屬制造價值坐標
高溫性能不妥協(xié),打印件密度≥98%
基于粘結(jié)劑體系的優(yōu)化設(shè)計與脫脂燒結(jié)工藝參數(shù)的協(xié)同調(diào)控,經(jīng)1700-2200℃高溫致密化處理后,成型構(gòu)件的致密度達到傳統(tǒng)鍛造工藝水平。如93W在室溫條件下,其抗拉強度實測值≥900MPa;在1000℃高溫服役環(huán)境中,材料展現(xiàn)出優(yōu)異的抗蠕變性能,該性能指標完全滿足航空航天發(fā)動機燃燒室部件的極端服役要求的需要。
▲鎢合金航空航天噴嘴(左:模型切片,右:構(gòu)件生坯) ?升華三維
復(fù)雜、中空結(jié)構(gòu)一體化快速成型
通過自主研發(fā)的高精度擠出系統(tǒng)與智能路徑規(guī)劃算法,PEP技術(shù)能夠精準控制材料沉積軌跡,將原本需要多部件拼接、多次加工的復(fù)雜中空結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)化為一次成型的完整部件。無論是航空發(fā)動機中帶有復(fù)雜冷卻通道的鎢合金功能件,還是醫(yī)療設(shè)備里對散熱效率與結(jié)構(gòu)強度有嚴苛要求的中空鎢銅組件,升華三維都能以極高的精度與效率實現(xiàn)一體化制造,不僅大幅減少裝配誤差,更通過優(yōu)化材料分布顯著提升構(gòu)件性能,為鎢合金在高端裝備制造中的應(yīng)用開辟全新可能。
▲鎢合金中空一體化結(jié)構(gòu)件(左:模型切片,右:構(gòu)件生坯) ?升華三維
從單件到批量,柔性制造降本提效
3D打印方式可有效減少約80%的機加工工序,顯著提升復(fù)雜結(jié)構(gòu)鎢基復(fù)合材料的制造效率與精度。通過與傳統(tǒng)粉末冶金工藝集成化應(yīng)用,PEP技術(shù)能夠?qū)⑿∨可a(chǎn)周期顯著縮短至7個工作日,同時使生產(chǎn)成本較傳統(tǒng)制造工藝降低40%。與傳統(tǒng)減材制造工藝相比,這種高效、經(jīng)濟的制造模式,為航空航天、核工業(yè)、國防軍事領(lǐng)域多品種、小批量的鎢金屬零部件研制提供了極具價值的解決方案。
▲截取部分鎢合金輕量化填充航空葉片模型(左:模型切片,右:構(gòu)件生坯) ?升華三維
綠色制造新范式
在材料利用維度,升華三維技術(shù)將材料利用率從傳統(tǒng)工藝的60%大幅提升至95%以上,真正實現(xiàn)資源高效轉(zhuǎn)化。生產(chǎn)過程中,通過創(chuàng)新工藝設(shè)計,徹底規(guī)避激光輻射與金屬粉塵污染風(fēng)險,為操作人員構(gòu)筑起安全屏障。經(jīng)權(quán)威檢測認證,該技術(shù)全面符合歐盟RoHS標準,在有害物質(zhì)管控上達到國際領(lǐng)先水平。該技術(shù)憑借綠色環(huán)保、高精度成型等優(yōu)勢,有望成為理想的智能制造解決方案,助力行業(yè)向低碳化、可持續(xù)化方向發(fā)展。
突破「工業(yè)硬骨頭」的應(yīng)用邊界
航空航天:挑戰(zhàn)極端工況
采用PEP打印空間動力系統(tǒng)熱端部件,結(jié)合隨形流道一體化設(shè)計,可耐受超高溫燃氣沖刷,為極端工況下難熔金屬的制備提供了支持,具有廣泛的應(yīng)用前景和商業(yè)價值。
能源裝備:重構(gòu)效率標準
PEP技術(shù)能夠為難熔金屬多孔過濾組件實現(xiàn)快速一體化成形,大大優(yōu)化了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和使用效率。PEP工藝在核工業(yè)領(lǐng)域已實現(xiàn)商業(yè)化,制造的核聚變裝置用鎢偏濾器部件,滿足10MW/m?熱負荷要求,能大幅降低核反應(yīng)裝置的應(yīng)用開發(fā)和制造成本。
工業(yè)制造:突破結(jié)構(gòu)界限
PEP工藝能解決傳統(tǒng)的加工方式制備大尺寸、復(fù)雜結(jié)構(gòu)件時存在加工困難或無法加工等問題。其具有低溫成型、高溫成性的特性,能有效解決激光3D打印鎢金屬過程中的變形、裂紋、孔洞等問題,再結(jié)合成熟的粉末冶金脫脂燒結(jié)工藝,可獲得最終致密且性能一致性優(yōu)異的鎢金屬產(chǎn)品。助力工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)跨維度的場景應(yīng)用突破。
升華三維:讓「不可能」成為「正在發(fā)生」
作為國內(nèi)少數(shù)掌握難熔金屬3D打印全鏈條技術(shù)的企業(yè),升華三維已建成從材料研發(fā)、設(shè)備定制到工藝優(yōu)化的完整技術(shù)閉環(huán)。累計服務(wù)航天科工、中核集團、中南大學(xué)、天津大學(xué)等50+高端客戶,完成200+種鎢合金構(gòu)件打印驗證和服務(wù),良品率穩(wěn)定在92%以上。
鎢金屬制造的邊界正在被重新定義
不再受限于模具成本——即使單件也能經(jīng)濟生產(chǎn)
不再屈服于結(jié)構(gòu)復(fù)雜度——任意幾何皆可精準呈現(xiàn)
不再妥協(xié)于性能要求——打印件媲美鍛件品質(zhì)
▲升華三維具備鎢合金制造完整工藝
當粉末在噴頭中流動,當層層堆積突破傳統(tǒng)維度,升華三維正以科技之力,讓“最硬金屬”擁有最靈活的制造形態(tài)。無論是航空航天的尖端部件,還是工業(yè)批量化的復(fù)雜精密器件,我們始終堅信:沒有無法成型的材料,只有不斷突破的技術(shù)。