瑞典跨國工程公司山特維克宣布開發一種新型可3D打印硬質合金。該材料以前僅用于通過其他技術進行制造，具有獨特堅韌的鈷和碳化鎢基體結構，使其具有生產具有適合苛刻應用的特性的零件所需的耐用性。山特維克說，使用內部開發的工藝，它現在已經提出了一種新的硬質合金粉末，它可以更快地被3D打印成比其他鋼或合金生產的物體壽命“長達20倍”的物體。

“我們的粉末經過優化，可打印外觀精美、效果良好的組件，并且適合在實際應用、苛刻環境和批量生產中使用，”山特維克增材制造首席產品經理AndersOhlsson解釋道。“同樣值得一提的是，3D打印硬質合金的能力大大加快了我們的上市時間。原型制作過去需要6到12個月，而現在我們的交貨時間是幾周的問題。山特維克開發了*的粉末和工藝。”

山特維克的3D打印產品組合

山特維克的業務涵蓋金屬切削、數字制造、采礦和建筑行業，但其3D打印業務通常專注于粉末開發以及咨詢和制造服務。在材料方面，該公司花費了超過15年的時間建立了廣泛的Osprey3D打印合金產品組合。這些粉末在山特維克的一個氣體霧化塔內部生產，可以定制以適應任何印刷技術，顆粒大小從5到500微米不等。該公司的Osprey金屬產品范圍從1公斤到6,000公斤不等，現在可以從鋼材擴展到鎳基高溫合金，使其能夠滿足各種應用需求。

*近應用這些材料的一種方式是作為GEAdditive的BinderJetBeta合作伙伴計劃的一部分。繼2020年底達成戰略合作伙伴關系后，山特維克已使用其Osprey粉末來提供GEAdditive的H2BinderJet3D打印機測試系統，以換取能夠將機器本身用于生產目的。自一年前收購BEAMIT的股份以來，該公司還試圖擴大其增材制造能力的極限。例如，山特維克與其部分子公司合作，現已開發出3D打印超級雙相不銹鋼零件的能力，*近，它已開始在Boliden的礦山中試用3D打印，以提高鉆機的性能部分。

一種新的硬質合金

由于其獨特的復合結構，其中耐磨相通過延展性金屬粘合劑粘合在一起，硬質合金具有生產金屬切割、農業、食品和石油和天然氣應用零件所需的強度。話雖如此，由于其固有的硬度，硬質合金可能難以加工，尤其是加工成具有復雜幾何形狀的部件。自1932年以來，山特維克一直在使用此類材料，因此利用其專業知識開發了一種克服這一問題的方法，即采用具有“*耐磨性能”的新型粉末形狀。

這種粉末是通過一種未公開的“專利工藝”開發的，據說可以生產與以前相同的超堅固部件，同時還可以利用3D打印帶來的減少浪費和增加設計自由度。“在您的業務中實施增材制造時，您基本上消除了所有以前的設計限制——使您能夠專注于根據運營需求和要求設計組件，而無需適應特定的形狀或形式，”Ohlsson補充道。“到目前為止，硬質合金是3D打印形狀中*堅硬的材料之一，即使不是*堅硬的材料。”

為了展示其新粉末的潛在應用，山特維克3D將其打印到拉絲筆尖中，作為*近研發項目的一部分。據該公司稱，該部件具有閉環螺旋冷卻通道，使其能夠在保持線材干燥的同時實現高效冷卻，這是“如果沒有增材制造就不可能實現的”。

中國3D打印網點評：展望未來，山特維克認為，這種材料的“極端耐用性”現在將使其非常適合“希望優化生產效率的行業”的需求，尤其是那些“在具有挑戰性的環境中運行”的行業。山特維克增材制造業務部經理MikaelSchuisky博士總結道：“憑借我們在材料技術方面的長期經驗以及我們在增材價值鏈方面的專業知識，我們能夠以其他人無法企及的速度進行創新。這使我們在推動3D打印工業化轉變方面處于獨特的地位，并證明可持續制造不僅是可能的——它已經在發生。”

高強度材料的進展

盡管山特維克的硬質合金突破無疑令人印象深刻，但它遠不是*個開始研究這種材料的3D打印潛力的公司。事實上，早在2019年，VBNComponents的硬質合金Vibenite480材料就獲得了MMMaschinenmarkt的增材制造創新獎。

在其他地方，還開發了許多其他“超級合金”，特別是考慮到高強度部件的增材制造。去年年初，加州大學圣巴巴拉分校和橡樹嶺國家實驗室的研究人員透露，他們已經提出了一種新的抗缺陷3D打印高溫合金，能夠克服高溫PBF生產部件中經常出現的開裂問題。

同樣，RosswagEngineering不久前對其鎳基Waspaloy進行了鑒定，據說這種材料具有出色的耐腐蝕性和抗氧化性。在公司的初始測試中，Waspaloy的拉伸強度為1403MPa，斷裂伸長率為21%，使其具有優于Inconel718等金屬的優越性能，這些金屬通常用于滿足要求苛刻的航空航天應用。