创新颗粒熔融挤出3D打印，完成钨、钼、钽、铌等多种难熔金属增材制造工艺开发

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，束缚创新设计，严重制约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发展。

以创新PEP技术

解锁难熔金属制造桎梏

升华三维深知高端装备对核心部件的严苛要求，所开发的粉末挤出3D打印技术（PEP），采用颗粒熔融挤出成型方式，以颠覆性的 “低温成型 + 高温成性” 工艺，重新定义了难熔金属制造范式，为下一代高性能中空集成化设计功能件提供了全链条解决方案。

PEP为难熔金属制造解决的问题

问题1：

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。

解决：

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。

问题2：

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。

解决：

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。

问题3：

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。

解决：

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。

问题4：

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。

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。

问题5：

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。

解决：

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

升华三维PEP工艺能解决传统的加工方式制备大尺寸、复杂结构件时存在加工困难或无法加工等问题。采用金属粉体适配粘结剂配置成颗粒喂料，通过3D打印设备制备成型，再经过粉末冶金的脱脂烧结工艺进行后处理，从而获得最终致密和性能优异的结构件。还可有效地解决其他3D打印难熔金属过程中极易出现的变形、裂纹、孔洞等问题，从而确保了产品性能一致性。特种适用于生产复杂结构（特别是中空集成化设计）、高性能的难熔金属结构件。

升华三维现已构建材料开发-设备制造-工艺优化-后处理全产业链能力，形成覆盖钨、钼、钽、铌等十余种难熔金属的材料库，可提供先进的PEP工艺设备、打印服务及解决方案。    

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。升华三维诚邀用户携手探索，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！

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