2022年4月14日，南極熊獲悉，瑞典跨國工程公司山特維克宣布開發了一種新型的可3D列印硬質合金。這種材料以前隻通過其他技術用于制造，它具有獨特的钴和碳化鎢基體堅韌結構，使其具有所需的耐用性，可以生産高要求、高性能部件。
山特維克說，他們通過内部開發的工藝制備出這種新型硬質合金粉末，可以更迅速地将其3D列印成物體，與其他鋼或合金生産的物體相比，其使用壽命 "可延長20倍"。
山特維克增材制造部首席産品經理Anders Ohlsson解釋說："我們的粉末經過優化，可以列印出外觀漂亮、工作良好的部件，并且适合在實際應用、苛刻環境和批量生産中使用。值得一提的是，3D列印硬質合金的能力也極大地加快了我們的上市時間。原型制作過去需要6-12個月，而現在我們的交貨時間隻需幾周，這得益于山特維克的獨一無二的粉末和工藝。”
山特維克的3D列印産品組合
雖然山特維克的業務涵蓋了金屬切割、數字制造、采礦和建築行業，但其3D列印業務一般集中在粉末的開發，以及咨詢和制造服務。
在材料方面，山特維克公司花了15年多時間建立了廣泛的Osprey 3D列印合金組合。這些粉末在通過氣體霧化塔進行生産，可根據任何列印技術進行定制，其顆粒大小從5微米到500微米不等。該公司的Osprey金屬系列的批量從1到6,000公斤不等，現在從鋼到鎳基超合金都有，使其能夠滿足各種應用。
最近，這些材料在GE增材公司Binder Jet Beta合作夥伴計劃中被應用到。根據2020年底達成的戰略夥伴關系，山特維克利用其Osprey粉末為GE Additive的H2 Binder Jet 3D列印機提供測試機制，以換取對這款機器的生産使用權。
自從一年前收購了BEAMIT的股份後，山特維克還試圖擴大其增材制造能力的極限。例如，山特維克與其零件子公司合作，現已開發出3D列印超級雙相不鏽鋼零件的能力，最近，它開始在Boliden的礦場試用3D列印，作為提高鑽機零件性能的一種手段。
△山特維克利用其先前開發的超級雙相鋼，3D列印出一個優化後的海上葉輪（如圖）。圖檔來自山特維克。
一種新的硬質合金
硬質合金由于其獨特的複合結構，即耐磨相被韌性金屬粘結劑粘結在一起，使其具有産生金屬切割、農業、食品和石油及天然氣應用部件所需的強度。
盡管如此，由于其固有的硬度，硬質合金在加工時可能具有挑戰性，特别是加工成具有複雜幾何形狀的部件。自1932年以來，山特維克一直在處理這類材料，嘗試用其專業知識，開發出一種具有 "卓越耐磨特性 "的新粉末，以克服這一問題。
這種粉末是通過一種未公開的 "專利工藝 "開發的，據說可以生産出與以前一樣的超硬部件，同時還可以利用3D列印帶來的減少浪費和增加設計自由度。
Ohlsson補充說："當在你的業務中實施增材制造時，你基本上消除了以前所有的設計限制，使你能夠專注于根據操作需要和要求來設計部件，而不必适應特定的形狀或形式。硬質合金是非常堅硬的材料之一，我們的工作在3D列印堅硬材料領域具有非凡的意義。
△用硬質合金3D列印的零件。圖檔來自山特維克。
為了展示這款新粉末的潛在應用，山特維克将其3D列印成拉絲筆尖，作為最近一個研發項目的一部分。據該公司稱，這一部件具有閉環螺旋式冷卻劑通道，使其能夠實作高效冷卻，同時保持線材幹燥，這是那些傳統制造方法實作不了的。
展望未來，山特維克認為，這種材料的極端耐用性将使其非常适合那些有着生産效率優化需求的行業，特别是那些在挑戰性環境中進行作業的行業。
山特維克增材制造事業部經理Mikael Schuisky博士總結說："由于我們在材料技術方面的長期經驗，加上我們在增材價值鍊上的專業知識，我們可以以很短的速度進行創新。這使我們在推動3D列印工業化的轉變方面具有獨特的優勢，并證明可持續制造不僅是可能的，而且已經在發生。對我們來說，硬質合金的3D列印是自然的下一步，比較我們已經完善了這些材料幾十年了。"
△山特維克的3D列印碳化鎢拉絲筆尖。圖檔來自山特維克
高強度材料的進展
盡管山特維克的硬質合金突破無疑令人印象深刻，但它遠不是第一個開始研究該材料3D列印潛力的人。事實上，早在2019年，VBN Components的硬質合金Vibenite 480材料就赢得了MM Maschinenmarkt的增材制造創新獎。
在其他地方，一些其他的 "超級合金 "也被不斷開發出來，特别是高強度部件的增材制造。去年年初，加州大學聖巴巴拉分校和橡樹嶺國家實驗室的研究人員透露，他們已經設計出了一種新的抗缺陷3D列印超級合金，能夠克服高溫PBF生産的部件中經常出現的裂紋問題。
同樣，Rosswag工程公司在前段時間對其鎳基WASPaloy合金進行了鑒定，據說這種材料具有良好的耐腐蝕性和抗氧化性。在該公司的初步測試中，Waspaloy顯示出1403MPa的抗拉強度和21%的斷裂伸長率，使其具有比Inconel 718等金屬更優越的性能，這些金屬通常應用于航空航天等有着苛刻要求的領域。