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研究人员找到了一种 3D 打印地球上最坚硬的工程材料之一的方法
一种新的制造方法旨在重塑行业中最坚硬的材料之一的制造方式。许多锋利、耐用的工具刀刃均采用碳化钨钴 (WC-Co) 材料，可切割金属、混凝土和岩石。其突出的硬度也是其最大的制造难题。这种材料一旦形成，它就很难成型，以至于生产 [...]
来源:SciTech日报一种新的制造方法旨在重塑行业中最坚硬的材料之一的制造方式。
碳化钨钴 (WC-Co) 是许多锋利、耐用的工具刃口的材料，可切割金属、混凝土和岩石。其突出的硬度也是其最大的制造难题。这种材料一旦形成，它就很难成型，因此与最终生产出来的可用产品的数量相比，生产可能会变得缓慢、浪费且成本高昂。
这个问题很重要，因为 WC-Co 硬质合金在任何地方都依赖于磨损和重负载，会迅速损坏普通金属，包括切割和建筑工具。如今，制造商通常采用粉末冶金技术，将 WC 和 Co 粉末压制，然后在高压和高温下烧结，形成固体硬质合金部件。
缺点是效率。粉末冶金可以提供优异的硬度和耐用性，但它通常消耗比最终零件实际需要的更昂贵的材料，并且产量会受到影响。该研究通过将增材制造（AM，通常也称为 3D 打印）与热线激光照射相结合，探索了一条不同的路线，旨在将硬质合金仅放置在需要的地方，同时保持性能完好并减少浪费和成本。
该研究发表在《国际难熔金属和硬质材料杂志》上。
采用热线激光照射的增材制造
研究人员没有将硬质合金视为必须雕刻的块，而是测试是否可以使用增材制造更有选择性地构建它。他们的关键工具是热丝激光照射（也称为激光热丝焊接），它将激光束与预热的填充焊丝结合在一起。预热焊丝有助于提高沉积速率（添加了多少填充金属），并通过减少沉积过程中激光器必须提供的能量来提高工艺效率。