更硬的金属3D打印件!IKTS研究人员使用FFF 3D打印实现

来源:中国工控网

发布时间:2018年11月5日下午 03:11:48

2018年10月23日,弗劳恩霍夫陶瓷技术与系统研究所(IKTS)的研究人员已经找到了一种方法,可以使用FFF 3D打印技术在金属中制作更硬的3D打印件。

 

 

极其坚硬的工具主要用于汽车工业的大规模生产。硬质合金由金属粘合剂镍或钴和硬质相碳化钨组成。到目前为止,切割、钻孔级冲压等工具通常使用挤压、注塑、单轴或冷等静压粉末压制生产,虽然其生产时间短和能够精确控制材料的特性使得该过程特别有趣,但它通常需要复杂且昂贵的后处理。另外,使用粉末压制实现复杂或特定的设计也是极其困难的。

 

相反,增材制造技术能够实现复杂的几何形状,但到目前为止在物件硬度和尺寸方面仍受到限制。现代粘合剂喷射3D打印和热塑性3D打印(3DTP)技术已经成功地被IKTS用于硬质金属。然而,通过这些方法生产的部件不如使用粉末床熔合方法生产的部件那样坚固,并且金属粘合剂含量和3D打印件的尺寸也是有限的。

 

最初,IKTS采用FFF工艺生产陶瓷和复合材料。但在最新的实验中表明,通过在复合长丝中混合更小的金属颗粒,可以实现更硬的3D打印件。IKTS研究人员说道:“几十年来,Fraunhofer IKTS获得了成熟的粉末冶金专业知识。因此,可以用具有有机粘合剂的硬质合金粉末生产FFF所需的3D打印材料。根据材料结构的不同,可以使用减小的晶粒尺寸和粘合剂含量来特别提高硬质合金的硬度、压缩强度和弯曲强度。”

 

据了解,该3D打印材料可用作标准3D打印机的半成品,并且首次打印具有极低金属粘合剂含量的硬质合金,只有8%,细晶粒尺寸低于0.8微米,因此可以提供高达1700 HV10的极硬元件。

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