Fraunhofer通過(guò)3DP技術(shù)制造硬質(zhì)合金模具

硬質(zhì)合金,，由細(xì)顆粒的硬質(zhì)合金由粘結(jié)金屬硬質(zhì)合金制成的復(fù)合材料，是一種非常硬的材料,，經(jīng)常使用在機(jī)械和汽車(chē)工程和建材行業(yè),。硬質(zhì)合金模具是鋼模的的壽命十幾倍乃至幾十倍，硬質(zhì)合金模具高硬度,、高強(qiáng)度,、耐腐蝕、耐高溫并且膨脹系數(shù)小,，一般都是采用鎢鈷的硬質(zhì)合金,。

硬質(zhì)合金硬度過(guò)高，常規(guī)的加工就是研磨加工,，用的是金剛石砂輪,，拋光用細(xì)點(diǎn)的砂輪,。其內(nèi)孔一般只能采用電蝕加工，比如電火花加工,，或線切割,，甚至使用電解磨削技術(shù)。

德國(guó)弗朗霍夫（Fraunhofer）研究所的研究人員已經(jīng)成功地使用3DP粘合劑噴射三維打印技術(shù)生產(chǎn)硬質(zhì)合金模具,。3D科學(xué)谷了解到這些3D打印的硬質(zhì)合金模具比傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的模具具有更大的幾何槽形自由度,，可以制成更復(fù)雜的幾何形狀。

作為硬質(zhì)合金領(lǐng)域的專(zhuān)家,，幾十年來(lái)弗朗霍夫（Fraunhofer）研究所通過(guò)單軸或冷等靜壓干壓法來(lái)制造陶瓷硬質(zhì)合金模具,，這些材料主要由碳化鎢制成的。盡管這些模具可靠性很高,，但弗朗霍夫（Fraunhofer）研究所在仍面臨一個(gè)問(wèn)題,，當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建復(fù)雜的幾何形狀，如內(nèi)部帶螺旋形或曲折的冷卻管道時(shí),，傳統(tǒng)制造工藝的局限性就顯現(xiàn)出來(lái)了。            

現(xiàn)在,，通過(guò)3DP打印硬質(zhì)合金粉末,，研究所能夠輕松創(chuàng)建復(fù)雜的設(shè)計(jì)。3DP是一種粘合劑噴射打印技術(shù),，在這個(gè)過(guò)程中,，陶瓷硬質(zhì)材料的粉末顆粒，包括碳化鎢顆粒通過(guò)含鈷,、鎳或鐵的粘結(jié)材料層層打印粘結(jié)起來(lái),。這種粘合材料不僅是粉末層之間的粘合劑，還使得產(chǎn)品具有良好的機(jī)械性能并能生產(chǎn)完全致密的部件,，甚至可以選擇性地調(diào)整彎曲強(qiáng)度,、韌性和硬度。               

后續(xù)的處理包括燒結(jié)處理,，得到與傳統(tǒng)加工方式一致的硬質(zhì)合金模具緊實(shí)度,。弗朗霍夫（Fraunhofer）研究所認(rèn)為這一工藝有著更廣泛的拓展空間，包括將鎢粉均勻的分布到硬質(zhì)合金中,，這樣可以用來(lái)生產(chǎn)高性能的刀具,。

的確，硬質(zhì)合金除了做模具,，更廣泛的用途是用作刀具材料,，如車(chē)刀、銑刀,、刨刀,、鉆頭,、鏜刀等，用于切削鑄鐵,、有色金屬,、塑料、化纖,、石墨,、玻璃、石材和普通鋼材,，也可以用來(lái)切削耐熱鋼,、不銹鋼、高錳鋼,、工具鋼等難加工的材料,。未來(lái)，3DP技術(shù)是否會(huì)應(yīng)用到硬質(zhì)合金刀具生產(chǎn)領(lǐng)域,，或許對(duì)于小批量特殊刀具的生產(chǎn)這也不無(wú)可能,，

來(lái)源：3d科學(xué)谷