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早在2019年，升華三維便成功攻克了難熔金屬鎢材料的打印工藝，實現(xiàn)鎢材料的粉末擠出3D打印成形，成為國內(nèi)較早攻克3410±20°C鎢材料3D打印技術(shù)難題的企業(yè)之一。

鎢是稀有的高熔點金屬，保持有“耐高溫冠軍”稱號。由于鎢及鎢合金具有高密度、高硬度、熱膨脹系數(shù)低、良好的抗腐蝕性能和熱電子發(fā)射能力等一系列優(yōu)良特點，鎢及鎢合金材料的成功開發(fā)與3D打印技術(shù)成形，將助推升華三維開辟鎢材料更廣闊的應(yīng)用市場。

其中，與天津大學(xué)材料學(xué)院、中南大學(xué)粉末冶金研究院共同完成的采用粉末擠出打印技術(shù)（Powder Extrusion printing，PEP）打印高性能高比重鎢合金的項目，成為升華三維3D打印設(shè)備與科研院校在難熔金屬材料研發(fā)領(lǐng)域深化合作的標(biāo)志性成果。

對于高比重鎢合金，由于成分多樣，性能差異大，熔點最高相差2400℃，且各元素飽和蒸氣壓不同，即使采用選區(qū)激光熔化技術(shù)（SLM）也無法保證各合金成分的可控性和精確性，而PEP技術(shù)通過“低溫段成形，高溫段成性”的方式有效解決了這個問題。 

△升華三維聯(lián)合天津大學(xué)、中南大學(xué)成功制備高密度、無缺陷的高比重鎢合金（96W-2.7Ni-1.3Fe）

項目通過確定合適的熱脫脂和兩步燒結(jié)工藝成功制備了高密度99.1±0.2%，沒有缺陷的高比重鎢合金（96W-2.7Ni-1.3Fe）。熱處理后，性能進一步提升，且成分精確可控，無論是在燒結(jié)過程還是熱處理過程都不會產(chǎn)生脆性相。

研究成果的成功取得，進一步加強了該技術(shù)與航空航天、國防軍工、醫(yī)療器械、電子信息、核工業(yè)等行業(yè)深度融合的更大可能，也標(biāo)志著升華三維3D打印設(shè)備又一次邁入了新的高度。

航空領(lǐng)域

鎢元素普遍存在于航空領(lǐng)域的應(yīng)用中，如航空發(fā)動機葉輪、航空配重塊、芯片散熱器等。升華三維的鎢材料打印技術(shù)可以制造和優(yōu)化這些零件結(jié)構(gòu)，延長使用壽命，減少安全事故的發(fā)生和提高運輸效率。其經(jīng)燒結(jié)后的鎢合金航空配重塊具有很高的抗拉強度、良好的耐蠕變性和高的質(zhì)量/大小比例，可實現(xiàn)在有限空間內(nèi)的良好運行。 

△3D打印鎢合金零部件（圖源：升華三維）左：航空配重塊（燒結(jié)）右：航空發(fā)動機葉輪（生坯）

軍事領(lǐng)域

鎢產(chǎn)品具有無毒環(huán)保的性能，硬度較強，耐高溫性好，可使所制備的軍用產(chǎn)品的作戰(zhàn)性能更為優(yōu)越。軍事運用的鎢產(chǎn)品主要有：鎢合金子彈，動能穿甲彈。結(jié)合粉末擠出3D打印技術(shù)，升華三維可大幅縮短軍工裝備的研發(fā)周期，提高材料利用率，降低制造成本。

醫(yī)療領(lǐng)域

純鎢是一種優(yōu)良的X射線吸收材料而且環(huán)保，常見的鎢合金醫(yī)用產(chǎn)品有X射線陽極，防散射板，放射性容器和注射器屏蔽容器等。通過后處理，升華三維3D打印的這些鎢零件可實現(xiàn)近乎全致密且力學(xué)性能良好，非常適于真空兼容的環(huán)境，包括X射線管內(nèi)。

電子領(lǐng)域

在所有的金屬中，鎢的熔點高，而蒸氣壓低。在電子、電光源工業(yè)中，鎢是理想的材料。采用PEP方法，還可以高效地制造出高度復(fù)雜的凹面或支撐零部件。同時，這些鎢零件結(jié)構(gòu)自由且相對密度高達99%以上，已在工業(yè)制造中得到批量化使用。

△3D打印鎢合金零部件（圖源：升華三維）

基于PEP這條成熟、適合于工業(yè)級鎢材料成型的創(chuàng)新型3D打印工藝路線，升華三維工業(yè)型獨立雙噴嘴3D打印機UPS-250和大尺寸獨立雙噴嘴3D打印機UPS-556設(shè)備均已實現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)，當(dāng)前可以3D打印的鎢產(chǎn)品尺寸在500x500x600mm以內(nèi)。

然而，擁有精良的3D打印設(shè)備只是開端。事實上，升華三維從材料二次開發(fā)到軟硬件設(shè)計，再到脫脂燒結(jié)控制管理乃至整個完整的工藝鏈均積累了足夠的技術(shù)和經(jīng)驗，已經(jīng)走在了技術(shù)發(fā)展的前列。

盡管與SLM技術(shù)相比，PEP成型的工藝系統(tǒng)組成包含3D打印機、脫脂機和燒結(jié)爐，然而設(shè)備效率更高，性價比更優(yōu)，材料體系更廣泛、適應(yīng)性更寬，產(chǎn)品性能的一致性也更好，也更能高效高質(zhì)地滿足各用戶的場景和需求。

目前在金屬3D打印領(lǐng)域，這種技術(shù)已成功用于不銹鋼，銅及銅合金、鈦及鈦合金、高溫合金、硬質(zhì)合金難熔金屬等材料的制造。作為國內(nèi)最早從事金屬·陶瓷間接3D打印技術(shù)研究的團隊之一，升華三維還將研究與開拓更寬范圍的高硬度高熔點的材料開發(fā)，打印出更多具有薄壁、曲面、彎曲管道、孔和槽等特征的金屬/陶瓷先進材料，提升零部件的高附加值，滿足各行業(yè)趨向更優(yōu)性價比、更高效率、更具可持續(xù)性的制造需求，為新一代制造業(yè)鋪展更廣闊的道路。