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钨合金因其熔点高、硬度大等特点,传统工艺很难加工,甚至无法制备出形状复杂的钨结构件。而PEP工艺能通过3D打印方式来解决钨合金复杂结构成形难问题,再结合成熟的粉末冶金脱脂烧结工艺,来获得最终致密和性能优异的钨合金产品。随着PEP技术在钨合金应用领域的深入,产品实现能力获得了进一步的提升。现已为航空航天、国防工业、核工业及医疗等多个领域提供解决方案。
模型评估
升华三维产品设计部门根据客户要求,规划设计符合工业设备应用的钨合金组件,再利用PEP系统配套UPRISE 3D软件对模型进行结构优化,以满足3D打印模式下的高效成型。全新设计的组件具有一体化结构,更具稳定性,且可减少安装步骤。
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▲阵列结构模型(来源:升华三维)
应用材料
钨合金组件采用了基于PEP技术开发的蜡基体系钨合金颗粒喂料(UPGM-93WNiFe),其钨粉粒径在2-3μm之间,粉体装载量为47vol.%。钨合金喂料具有高密度、高质量、低成本等优势,可用于高比重钨合金复杂结构件的开发制造。
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▲UPGM-93WNiFe 3D打印材料
3D打印
该组件采用工业型独立双喷嘴3D打印机UPS-556成型,打印具有一定密度和强度的生坯,其生坯密度可达8.51g/cm3。该设备可实现大尺寸的(500×500×600mm)钨合金结构件制备,且稳定性高,可实现连续7天打印,为制备大尺寸钨合金复杂结构件提供了有力支撑。
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▲钨合金工业设备组件打印参数
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▲钨合金工业设备组件生坯
产品烧结
打印完成的钨合金坯体需要经过脱脂和烧结才能获得性能。在烧结过程中,由于粘结剂的去除和材料颗粒的生长,会发生一定比率的收缩,但收缩率是恒定的,UPGM-93WNiFe的收缩比率约23%。设计和成型步骤将按比例放大,该材料的生坯放大系数为1.30
▲钨合金工业设备组件烧结件
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钨合金工业设备组件的烧结件相对密度超过99%,性能指标完全符合客户要求。通过PEP工艺实现该组件的生产制造,能显著减少钨合金产品的加工工序,且良品率高,可为客户节省了大量应用开发投入及生产成本。
升华三维现已推出了钨合金打印服务,不再需要投入巨额加工设备成本,即可实现高质量、高性能的钨合金产品快速制造。欢迎新老客户咨询洽谈:
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