鎢已成為金屬3D打印行業(yè)中備受青睞的材料。近年來，人們對如何最佳利用這種材料進行了深入研究。鎢在增材制造領域的新應用不斷涌現(xiàn)，2020年，鎢打印終于取得突破性進展，此前脆性和微裂紋形成等問題一直困擾著生產(chǎn)。2021年，一種新的鎢合金生產(chǎn)工藝——鎢鎳鐵合金——被開發(fā)出來。即使在聚變能源領域，鎢也能為滿足人類能源需求做出重大貢獻，并能承受聚變反應堆中的極端溫度和條件。我們已為您總結(jié)了關于這種重金屬您需要了解的一切。

鎢的性質(zhì)

這種材料的名稱源于瑞典語，意為“重石”。事實上，它是最重的工業(yè)金屬。鎢是一種耐火的亮白色材料，密度為19.25克/立方厘米，一旦受到輕微污染就會變得易碎。此外，鎢的熔點是所有金屬中最高的，高達3410攝氏度。鎢的沸點為5700攝氏度，因此主要用于制造燈泡。

純鎢（圖片來源：©vvoe–stock.adobe.com）

純鎢要么非常軟，要么很脆，幾乎總是與其他元素結(jié)合形成合金，而合金以其高硬度而聞名。最著名的合金是碳化鎢，它是鎢和碳的混合物。其他合金包括高速鋼，以及與鈷、銅、青銅、鉻、鐵或鎳等元素的合金。鎢也是鎳鉬鉻高溫合金哈氏合金的組成成分。所有這些合金都能制成極其堅硬的材料。

鎢3D打印技術(shù)

目前，鎢的加工方法主要有兩種。數(shù)字激光熔化（DMLS）利用紅外激光熔化鎢粉并層層粘合。最初，由于鎢的熔點很高，鎢的打印面臨著諸多技術(shù)挑戰(zhàn)。然而，通過將純鎢粉與鎳鐵合金或鎳銅合金混合，這些挑戰(zhàn)得以克服。第二種方法是粘結(jié)劑噴射成型。在這種情況下，ExOne公司與一家材料制造商合作，開發(fā)了一種用于機器的銅鎢復合金屬。化學熔化（EBM）工藝也已成功應用于鎢的加工。該方法的優(yōu)勢在于可以對金屬進行預熱，從而有助于防止變形和殘余應力的產(chǎn)生。

可以使用鎢鎳鐵合金制造復雜零件。（照片來源：Gesellschaft für Wolfram Industrie GmbH）

鎢3D打印的應用及優(yōu)勢

由于其耐熱特性，鎢主要用于航空航天和國防領域。它常見于火箭發(fā)動機噴嘴、工具、飛機渦輪葉片和武器彈頭中。在醫(yī)療領域，鎢也因其輻射屏蔽性能而成為核磁共振掃描儀和輻射防護應用的理想材料。此外，鎢還應用于汽車行業(yè)、化學工業(yè)，甚至休閑娛樂領域。它也用于離子發(fā)生裝置，特別是陰極和陽極。

鎢具有良好的耐腐蝕性，能吸收X射線和伽馬射線，并且耐大多數(shù)酸。此外，這種重金屬還具有生物相容性。由于其耐腐蝕、耐磨損以及良好的導熱性，鎢合金常用于鋁的鑄造工藝中?？偠灾?，這種材料的這些特性使其在眾多領域得到應用。

編譯整理：3dnatives