研究人员使用FFF 3D打印机制作更坚固的金属3D打印件

弗劳恩霍夫陶瓷技术与系统研究所（IKTS）的研究人员已经找到了一种方法，可以使用熔融长丝制造技术在金属中制作更硬的3D打印件，这种材料来自塑料加工行业。

©Fraunhofer IKTS

极其坚硬的工具主要用于汽车工业的大规模生产。硬质合金由金属粘合剂镍或钴和硬质相碳化钨组成。到目前为止，切割，钻孔，冲压和冲压工具已经挤压，注塑或使用单轴静压粉末压制生产。虽然生产时间短和精确控制的材料特性使得该过程特别有趣，但它通常需要复杂且昂贵的后处理。另外，使用粉末压制实现复杂或特定的设计是极其困难的。

相反，增材制造能够实现复杂的几何形状，但到目前为止在硬度和部件尺寸方面受到限制。现代粘合剂喷射3D打印和热塑性3D打印（3DTP）已经成功地被IKTS用于选择的硬金属成分。然而，通过这些方法生产的部件不如使用粉末床熔合方法生产的部件那样坚固。并且金属粘合剂含量和这些组分的尺寸也是有限的。

最初，IKTS采用FFF工艺生产陶瓷和复合材料。他们的新实验表明，通过在复合长丝中使用更小的金属颗粒，它们可以实现更硬的印刷。 “在FFF期间，3D机身由柔韧的可熔长丝制成，”IKTS研究人员解释说。“几十年来，Fraunhofer IKTS已经获得了成熟的粉末冶金专业知识。因此，可以用具有有机粘合剂的硬质合金粉末生产FFF所需的长丝。根据材料结构的不同，可以使用减小的晶粒尺寸和粘合剂含量来特别提高合金的硬度、压缩强度和弯曲强度。“

JohannesPötschke博士领导的IKTS的Hardmetals和Cermets集团证实：“长丝可用作标准3D打印机的半成品，并且首次可以印刷具有极低金属粘合剂含量的硬质合金，细晶粒尺寸低于0.8微米，因此可以提供高达1700 HV10的极硬元件。而金属粘合剂含量仅8％。“