深圳国际3D打印、增材制造及精密成型展览会即将于2025年8月26-28日在深圳国际会展中心举行。邀您关注今日新资讯:
在航空航天、核工业、能源、高端医疗等尖端领域,装备性能的跃升正不断挑战材料的极限。难熔金属(钨、钼、钽、铌及其合金)以其卓越的高温强度、抗腐蚀性和热物理性能,成为这些关键部件的首选。然而,其超高熔点、本征脆性带来的复杂结构加工难度大、焊接连接困难、材料浪费惊人、制造周期漫长、设计自由度受限等固有难题,如同沉重的枷锁,束缚着创新设计的翅膀,严重制约了难熔金属在提升热管理效率、轻量化、集成化设计中的突破,阻碍着下一代高端装备性能的突破。
以创新PEP技术,彻底解锁难熔金属制造桎梏
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加工难度大:难熔金属熔点极高、硬度高、脆性大、高温下易氧化。传统切削加工(车、铣、钻)极其困难,刀具磨损严重,效率低下,成本高昂。锻造和轧制也需要极高的温度和特殊设备,且难以加工复杂形状。
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PEP工艺是近净成形技术,通过逐层熔化粉末直接构建零件,避免了大部分困难且昂贵的切削加工步骤。
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设计自由度受限:传统方法(如铸造、机加工、粉末冶金+机加工)难以或无法制造具有复杂内部空腔、流道、晶格结构的零件。特别是对于深腔、异形流道或相互连通的多通道结构,传统工艺要么无法实现,要么需要复杂的多件组装和焊接。
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PEP可充分体现3D打印的核心优势,不再受传统加工限制,具有开放的设计自由度。可以直接、精确地制造出设计在模型内部的任意复杂中空结构(冷却通道、流体通道、轻量化晶格、功能腔室等),无需模具或后续组装。
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焊接和连接困难:难熔金属焊接性能差,容易出现裂纹、气孔、变形和晶粒粗大等问题,导致链接界面强度低、密封性差、可靠性下降。将多个部件焊接组装成具有内部通道的复杂件风险极高,成品率低。
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PEP技术实现了集成一体化成型。整个部件(包括其内部复杂的中空结构)可作为一个整体制造出来,完全消除了焊接接缝及其带来的强度弱点、潜在泄漏点、热影响区、残余应力等问题。显著提高了部件的整体性、结构完整性和可靠性。
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材料浪费严重:传统机加工难熔金属时,从实心坯料上去除大量材料以获得所需形状(尤其是内部中空结构),材料利用率极低(有时低于20%)。考虑到难熔金属(特别是钨、钽)的高成本,浪费极其巨大。
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解决:PEP工艺采用颗粒熔融挤出方式,只使用构建零件所需的材料,材料利用率大幅提高(大于粉末冶金>95%),同时打印的生坯可循环使用,显著降低了昂贵材料的成本。
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开发周期长:传统制造复杂难熔金属部件涉及多道工序(锻造/铸造、粗加工、精加工、可能的焊接/连接、后处理),需要设计制造专用工装夹具和模具,整个流程漫长。
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PEP工艺将制造流程大大简化(建模->打印->后处理),省去了大量中间环节和工装准备时间。数字模型可以快速修改和迭代,加速了产品设计和原型验证周期。
升华三维助力难熔金属开启集成化设计新赛道
随着技术持续迭代,PEP工艺正从单一结构制造向功能梯度材料、极端环境复合材料等方向延伸。在 “双碳” 目标驱动下,升华三维将进一步助力航空航天、核工业、能源等、高端医疗等的复杂化、集成化与高效化变革。我们诚邀您携手探索,让复杂结构不再是想象,让高性能设计成为现实!以PEP创新工艺,共同塑造下一代高性能装备的核心竞争力!
文章来源:升华三维
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