據(jù)悉，在即將于德國漢堡舉辦的WorldPM 2016展會（10月9日—13日）上，知名科研機構弗勞恩霍夫陶瓷技術和系統(tǒng)研究所（Fraunhofer IKTS）將展示他們首次增材制造的硬質合金工具。這種硬質合金工具主要用于機械與汽車工程，以及塑料或建材行業(yè)等，它往往需要很好的機械、化學性能，以及高抗熱性和極高的硬度。而如今，該研究所的研究人員借助3D打印技術制造出了質量絲毫不遜于傳統(tǒng)制造的高性能模具。

燒結后帶冷卻通道的拉絲模：Fraunhofer IKTS根據(jù)客戶要求通過3D粘結劑噴射技術開發(fā)的硬金屬部件

據(jù)悉，F(xiàn)raunhofer IKTS在硬金屬的開發(fā)方面擁有幾十年經(jīng)過驗證的知識和經(jīng)驗。該研究所可以使用單軸或冷等靜壓干法成型、擠出、注塑成型和形狀切割等制造出可靠的切割、鉆孔、壓、沖壓等鎢硬質合金工具。不過在傳統(tǒng)的工具制造中，復雜的幾何形狀，比如在部件內(nèi)部螺旋或蜿蜒的冷卻管道，往往需要很高的制造成本，或者根本制造不出來。

“同時，眾所周知，通過使用節(jié)約資源和無需模具的3D打印技術，那些復雜的陶瓷幾何形狀能夠很快實現(xiàn)。”Fraunhofer IKTS的“成型（Shaping）”組負責人Tassilo Moritz說。

硬質合金與金屬陶瓷組負責人Johannes P?tschke

現(xiàn)在IKTS的科學家已經(jīng)通過3D打印工藝成功地制造出復雜的硬質合金工具。據(jù)悉，它們使用的是粘結劑噴射技術，該技術主要根據(jù)CAD模型使用打印頭逐層向指定區(qū)域里的粉末顆粒噴射粘結劑?？茖W家們此次成果的特別之處在于他們得到的是百分之百致密的部件、有完美的硬質合金微觀結構，從而具有良好的機械性能。

這里所謂的硬質合金包括一種陶瓷硬質材料，如碳化鎢，以及一種鈷和鎳或鐵的粘性粘合劑基質。

研究人員們稱，通過有選擇性地調(diào)整粘結劑基質，他們能夠分別調(diào)整抗折強度、韌性和硬度——在硬質合金種粘合劑的比例越低，部件就越硬。Fraunhofer IKTS此次制造的原型的粘合劑含量按重量算是12%和17%。

“我們使用3D打印技術制造出復雜的生坯，然后在常規(guī)燒結條件下進行燒結，就實現(xiàn)了具有100%致密度的典型硬質合金結構部件。此外，它有可能通過均勻分布鈷來獲得類似于傳統(tǒng)制造的高性能工具的質量?！盕raunhofer IKTS硬質合金與金屬陶瓷組負責人Johannes P?tschke說。