3D打印硬质合金的研究现状及展望

硬质合金因具有优异的耐磨性和耐腐蚀性能等被广泛应用。3D打印,又名"增材制造",为一种新兴的先进成型技术,已经在航空航天、生物材料等领域得到应用。然而,在难熔金属及其碳化物,如硬质合金等领域还处于起步阶段。一些企业及科研机构正在致力于或关注3D打印硬质合金的研发,但是迄今为止,仍然没有实质性的进展——即没有一种3D打印方法可以全面解决硬质合金打印产品的表面光洁度差、微观孔隙度高和强度低等问题。本文围绕近些年国内外3D打印硬质合金的主要方法:激光选区烧结/熔覆(SLS/SLM)、熔丝制造(FFF)、粘接相喷射(BJP)和数字光处理(DLP)等,对各种3D打印方法的特点、存在的问题等进行了整理、讨论和分析,并对3D打印硬质合金技术的发展进行了展望。     

航天发动机涡轮轴转子首次实现3D打印

正近日,31所与西北工业大学联合承担的国家某3D打印制造技术推广应用项目——《激光选区熔化成形技术》(即一种3D打印技术在某涡轮泵上的应用研究),顺利通过现场测试验收。该项目以新型航天发动机涡轮泵研制为背景,针对核心零件油冷涡轮叶片轴转子开展3D打印技术工程应用研究,突破了盘轴叶片一体化主动冷却结构设计、转子类零件激光选区熔化成形等关键技术,解放了传统工艺对结构设计的束缚,实现了复杂狭长内通道转子类结构设计制造,使结构的换热冷却效果提升     

注塑模具随形水路零件制造技术进展

3D打印技术的出现,给塑料模具制造带来了新的方式。本文综述了国内外模具随形水路零件制备技术的发展现状,介绍了基于3D打印,结合扩散焊、金属喷涂、CNC、粉末冶金、铸造等技术制备模具随形水路金属零件的方法。指出了3D打印技术提升,3D打印如何与其他制备技术结合,成型塑件冷却智能控制3方面模具随形水路制备技术需要解决的主要问题。     

金属零件3D打印技术的应用研究

金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最具潜力的技术,是目前先进制造技术的重要发展方向。随着科技发展对材料的不断需求,利用快速成形技术直接制造金属功能零件将会成为该技术的主要发展方向。3D打印技术正在快速改变着人们传统的生产方式和生活方式。以数字化、网络化、个性化、定制化为特点的3D打印制造技术被外界认为将推动第三次工业革命。激光工程化净成形技术（LENS）,激光选区熔化技术（SLM）及电子束选区熔化技术（EBSM）3种技术是金属零件3D打印技术的典型代表。对金属零件3D打印技术,包括基本的技术原理及其技术应用领域进行了介绍,最后对金属零件3D打印技术的发展进行了展望。     

基于FDM技术的多喷头3D打印机关键技术研究

为实现FDM (熔融沉积成型法) 3D打印技术多色彩模型三维实体快速成型效果,设计了基于3组喷头可无干涉交替打印的多喷头3D打印机整机结构,并通过分析单喷头3D打印机工作流程,对比出多喷头3D打印机具有喷头数量多、联动复杂等工作特点,确定了多喷头3D打印机需解决的关键技术为喷头预热时间、喷头切换精度,并据此分析了控制流程,研究了控制系统。最后,依据线性换算方法计算了多组喷头预热时间,利用三维空间矫正方法补偿了喷头切换精度。     

SLM金属3D成型中支撑类缺陷优化研究

激光选区熔化成形技术是金属3D打印的重要分支,在强度、精度、致密性方面表现出色,已成为增材制造体系中最具发展潜力的技术之一。文章采用316L不锈钢粉,利用激光选区熔化成形技术进行金属3D成型,分析了成型中因支撑强度不足和支撑添加不当引起的缺陷,提出了采用网格支撑和锥形支撑嵌套方式解决支撑无力的问题的方法,并以镂空结构的零件为例,提出了优化支撑的零件摆放方式。文章的分析结果对SLM金属3D打印中支撑添加优化具有借鉴意义。     

金属3D打印技术的研究

3D打印或增材制造是一种采用逐层材料堆积的方式直接从数字模型制造零件的新方法,被誉为"第三次工业革命"的核心技术。这种无模具的制造方法可以在短时间内生产出高精度、完全致密的金属零件。3D打印具有零件设计自由、零件复杂性、轻量化、零件整合和功能设计等特点,故金属3D打印在航空航天、石油天然气、海洋、汽车、模具制造和医疗领域中的应用受到特别的关注。首先简要介绍了金属3D打印技术的基本原理、特点及分类,然后重点介绍了几种金属3D打印技术——选择性激光烧结技术(SLS)、选择性激光熔化成形技术(SLM)、直接金属激光烧结技术(DMLS)、电子束熔化成形技术(EBM)和激光工程化净成形技术(LENS),包括技术的基本原理、优缺点及其具体应用领域。最后对金属3D打印技术的优势、目前面临的主要问题及未来发展趋势进行了总结与展望。     

3D打印一体化低合金钢/中碳钢枪钻界面表征

文中提出了3D打印快速一体化制造枪钻的方法,进行了中碳钢钻柄、低合金钢钻杆和钨钴硬质合金钻头组成的复合材料枪钻毛坯3D打印工艺试验研究. 采用SEM观测分析了3D打印复合材料枪钻毛坯低合金钢/中碳钢界面微观形貌和组织结构,采用EDS, XRD对枪钻毛坯低合金钢/中碳钢元素分布、界面相成分进行了测试与分析;测试分析了枪钻毛坯低合金钢/中碳钢界面缺陷、显微硬度、抗拉强度等;通过测试与分析复合材料枪钻毛坯界面的微观组织和性能,对其界面进行了表征. 结果表明,3D打印复合材料枪钻毛坯界面性能优于焊接枪钻界面,3D打印快速一体化制造枪钻的方法可行.     

河钢非金属3D打印机正式投入使用

正近日,河钢非金属3D打印机在河钢承钢的增材制造服务示范中心正式投入使用,并以PSB粉末为原料打印了多批次零件,实现了金属打印和非金属打印双重功能。该非金属3D打印机采用激光快速成型技术(SLS),可成型的材料包括树脂砂、低温蜡、PSB粉、尼龙等,生产的产品可应用于航空航天、汽车、文化创意等领域。在实现非金属3D打印中,河钢技术人员解决了以PSB粉末为原料打印的零件强度较低的问题,使打印精度和零部件强度都大大提高。     

我国研制出大尺寸高精度金属零件3D打印装备

正由武汉光电国家实验室(筹)完成的"大型金属零件高效激光选区熔化增材制造关键技术与装备(俗称激光3D打印技术)"2016年4月26日顺利通过了湖北省科技厅成果鉴定。这套装备为目前世界上效率领先、打印零件尺寸最大的高精度金属零件激光3D打印装备。据华中科技大学武汉光电国家实验室曾晓雁教授介绍,该装备采用4台激光器同时扫描,解决了航空航天复杂精密金属零件在材料结构功能一体化及减重等技术难题,实现了复杂金属零件高精度成形、提高成形效率、缩短装备研制周期等目的。