Fraunhofer通過3DP技術(shù)制造硬質(zhì)合金模具

硬質(zhì)合金,，由細顆粒的硬質(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)常使用在機械和汽車工程和建材行業(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,，拋光用細點的砂輪,。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)域的專家,，幾十年來弗朗霍夫（Fraunhofer）研究所通過單軸或冷等靜壓干壓法來制造陶瓷硬質(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問題,，當(dāng)需要創(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,，傳統(tǒng)制造工藝的局限性就顯現(xiàn)出來了,。            

現(xiàn)在，通過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,。3DP是一種粘合劑噴射打印技術(shù)，在這個過程中,，陶瓷硬質(zhì)材料的粉末顆粒,，包括碳化鎢顆粒通過含鈷、鎳或鐵的粘結(jié)材料層層打印粘結(jié)起來,。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)合金模具緊實度,。弗朗霍夫（Fraunhofer）研究所認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，也可以用來切削耐熱鋼,、不銹鋼,、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料,。未來,，3DP技術(shù)是否會應(yīng)用到硬質(zhì)合金刀具生產(chǎn)領(lǐng)域，或許對于小批量特殊刀具的生產(chǎn)這也不無可能,，

來源：3d科學(xué)谷