3Dプリントされたタングステン製品の一般的な問題

従来の粉末冶金法と比較して、3D印刷技術（積層造形）には、製造コストが低く、製造サイクルが短く、製造効率が高く、より複雑な合金構造を製造できるという利点がありますが、印刷されたタングステン多孔性、残留応力、密度、反り、亀裂、表面仕上げなど、次の問題が発生します。

1.気孔率



3Dプリントされたタングステン製品には細孔がある場合があり、これらの微細孔は製品の全体的な密度を低下させ、亀裂や疲労の問題を引き起こします。細孔が形成される理由は次のとおりです。1つは、特にレーザー出力が低すぎて金属粉末が完全に溶融していない場合に、3D印刷プロセス自体が小さな穴を生成することです。2つ目は球状のタングステン粉末が原因です。3つ目はレーザーのオーバーラップがまばらすぎて、小さな穴が現れるということです。







2.残留応力



残留応力がタングステン材料の引張強度を超えると、タングステン部品に亀裂などの欠陥が生じます。残留応力は、部品と基板の間の接合部に集中します。アディティブマニュファクチャリングでは、残留応力は冷熱の変化、膨張と収縮によって引き起こされます。



3、密度



タングステン部品の密度は気孔の量に反比例します。つまり、気孔が多いほど密度が低くなり、部品の耐疲労性が低下します。密度が低下する理由は、印刷技術だけでなく、粒子形状、粒子サイズ、粒子サイズ分布などのタングステン粉末の基本的な特性にも関係しています。一般的に言えば、球形、小さな粒子サイズ、および狭い粒子サイズ分布は、高密度タングステン製品の製造をより助長します。



4、ひび割れ



タングステン部品の亀裂は、それ自体の細孔と低密度に関連しているだけでなく、不適切な操作の影響も受けます。熱源の出力が大きすぎると、冷却プロセスによって応力が発生し、部品に亀裂が生じる可能性があります。さらに、層間剥離の発生は、層間の破壊を引き起こす可能性があります。



5.表面仕上げ



粉末床溶融法で製造されたタングステン部品は、お客様が必要とする形状に近いですが、製品の表面は比較的粗く、直接エネルギー堆積法で製造された部品も、お客様が必要とする形状に近いです。ただし、CNC処理する必要があります。注：粉末床の溶解と直接エネルギー堆積は、3D印刷技術で一般的に使用される2つの一般的な方法です。