Kỹ thuật in

Bayerische Metallwerke cấp bằng sáng chế cho công nghệ sản xuất hợp kim vonfram mới để in 3D

Công ty gia công kim loại có trụ sở tại Đức Bayerische Metallwerke GmbH, một công ty con của Wolfram Industrie , đã phát triển và cấp bằng sáng chế cho một quy trình sản xuất vật liệu mới dành riêng cho hợp kim vonfram.

Quá trình này đặc biệt ở chỗ nó có thể tạo ra hỗn hợp tiền hợp kim vonfram nồng độ cao (WNiFe và WNiCu) ở dạng bột, cho phép vật liệu được sử dụng trong cả quá trình in 3D và phủ. Được hỗ trợ bởi giai đoạn phát triển kéo dài hai năm, công ty tin rằng quy trình mới của họ sẽ mở đường cho các bộ phận hình học phức tạp hơn làm bằng vonfram, cung cấp các lựa chọn mới cho các ứng dụng như sản xuất công cụ và che chắn bức xạ in 3D.

Tiến sĩ Hany Gobran, giám đốc nghiên cứu và phát triển tại Bayerische Metallwerke giải thích: “Tính năng đặc biệt của hợp kim vonfram-niken-sắt là chúng tôi thu được nó ở dạng bột được đúc sẵn. “Đây là sản phẩm khởi đầu cho quá trình in và phủ 3D.”

Tungsten alloy powders produced by Bayerische Metallwerke. Photo via Bayerische Metallwerke.
Sản xuất bột hợp kim vonfram của Bayerische Metallwerke. Ảnh qua Bayerische Metallwerke.

Hợp kim vonfram: hữu ích nhưng cứng đầu

Hợp kim vonfram nổi tiếng với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và độ dẫn nhiệt cao, làm cho chúng trở thành một ứng cử viên hoàn hảo cho việc đúc khuôn lạnh của các bộ phận bằng nhôm. Kim loại nặng cũng cực kỳ dày đặc, đi vào 19. 3 g / cm ³ . Với mật độ tương đương với vàng, vonfram được sử dụng rộng rãi trong sản xuất công cụ và che chắn bức xạ alpha và gamma trong chăm sóc sức khỏe.

Nabil Gdoura, kỹ sư nghiên cứu và phát triển tại Bayerische Metallwerke, cho biết: “Do khả năng chống ăn mòn và xói mòn từ kim loại nóng chảy, cũng như khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời, vonfram là vật liệu được lựa chọn trong lĩnh vực nhôm đúc. “Tỷ trọng rất cao ở dạng tinh khiết của nó cũng làm cho nó trở thành một chất thay thế tốt cho chì có hại, ví dụ vẫn được sử dụng để che chắn bức xạ trong y học.”

Thật không may, vonfram cũng có nhiệt độ nóng chảy cao nhất trong tất cả các nguyên tố hóa học (3, 400 ° C) và độ cứng Mohs là 7,5, khiến nó cực kỳ khó làm việc. Do đó, các bộ phận vonfram có hình dạng phức tạp hơn như đường cong và lỗ khoan thường chỉ được làm bằng thép công cụ gia công nóng để thay thế, do tính dễ sử dụng và khả năng in 3D.

Sản xuất hợp kim vonfram để in 3D

Theo Bayerische Metallwerke, tất cả các hợp kim in 3D vonfram có sẵn trên thị trường cho đến nay đều được sản xuất với nồng độ sắt và niken tương đối cao, thường không có bất kỳ hợp kim nào trước đó. Vì điểm nóng chảy của những kim loại này thấp hơn đáng kể so với vonfram, các quy trình sản xuất phụ gia ở nhiệt độ cao như phản ứng tổng hợp bột thường dẫn đến sự bay hơi không thể kiểm soát của chúng.

Quy trình Bayerische Metallwerke mới giải quyết vấn đề này bằng cách tạo hợp kim trước hỗn hợp bột trước khi chế biến. Bằng cách kết hợp cả ba yếu tố làm vật liệu đa pha trong từng hạt bột riêng lẻ, thành phần và sự phân bố của hợp kim cuối cùng có thể được kiểm soát rất chặt chẽ. Do đó, kim loại có thể được xử lý ở nhiệt độ cao mà không làm mất bất kỳ chất nào của sắt, niken hoặc đồng.

Công ty tuyên bố rằng quy trình mới của họ có khả năng sản xuất hợp kim với 80% – 98. 5 % (trọng lượng) vonfram, 0,1% – 15% niken và 0,1% – 10% sắt và / hoặc đồng, tùy thuộc vào ứng dụng mong muốn. Với mật độ 17 – 18. 8 g / cm 3 , vật liệu hợp kim phù hợp hơn với các trường hợp sử dụng thông thường của vonfram trong đúc nhôm, sản xuất công cụ, và che chắn bức xạ. Như một phần thưởng, quy trình được cấp bằng sáng chế cũng cho phép xác định hành vi dòng chảy và kích thước hạt của các hạt bột.

Gobran kết luận: “Tỷ lệ vonfram trong sản phẩm cuối cùng càng cao thì khả năng chống nóng chảy của nhôm càng cao và khả năng dẫn nhiệt của nó càng tốt. “Mặt khác, nếu độ dẻo tốt và khả năng gia công cơ học đóng một vai trò lớn hơn, thì tỷ lệ vonfram trong hợp kim cũng có thể giảm tương ứng. Do đó, thành phần có thể luôn được điều chỉnh cho phù hợp với ứng dụng cụ thể và độ phức tạp tương ứng của hình dạng. ”

Tungsten alloy parts 3D printed by Bayerische Metallwerke. Photo via Bayerische Metallwerke.
Các bộ phận hợp kim vonfram được in 3D bởi Bayerische Metallwerke. Ảnh qua Bayerische Metallwerke.

Sản xuất bột cho sản xuất phụ gia công nghiệp

Mặc dù nó có thể có trong nền tảng, nhưng lĩnh vực sản xuất bột là hoàn toàn quan trọng đối với sự thành công của sản xuất phụ gia công nghiệp. Đầu năm nay, Pyrogenesis , một chuyên gia về công nghệ nguyên tử hóa plasma, đã thông báo về việc thử nghiệm thành công Dây chuyền sản xuất bột NexGen Additive Manufacturing. Sau một quyết định chiến lược để trì hoãn sản xuất thương mại, công ty có trụ sở tại Montreal đã có thể thực hiện các cải tiến và hiện đã được thử nghiệm để kiểm tra tính nhất quán của từng lô trong dây chuyền sản xuất của nó.

Ở những nơi khác, công ty khai thác và kim loại Canada Rio Tinto gần đây đã phát triển một Bột in 3D thép mới sử dụng công nghệ phun nước. Mặc dù người ta tin rằng chỉ có máy phun khí và plasma chi phí cao mới có khả năng sản xuất bột cấp công nghiệp, nhưng loại bột thép mới của công ty đã chỉ ra rằng phun nước là một con đường hợp lý hơn để sản xuất bột in 3D.

Đề cử cho 2021 Giải thưởng ngành in 3D hiện đang mở, bạn có thể nói là ai hiện đang dẫn đầu ngành.

Đăng ký theo dõi Bản tin ngành in 3D vì tin tức mới nhất trong sản xuất phụ gia. Bạn cũng có thể giữ kết nối bằng cách theo dõi chúng tôi trên Twitter , thích chúng tôi trên Facebook, và điều chỉnh Kênh YouTube của ngành in 3D .

Tìm kiếm một nghề nghiệp trong sản xuất phụ gia? Thăm nom Công việc in 3D để lựa chọn các vai trò trong ngành.

Hình ảnh nổi bật cho thấy bột hợp kim vonfram do Bayerische Metallwerke sản xuất. Ảnh qua Bayerische Metallwerke.

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Back to top button