鈷鉻合金作為一種金屬合金，在眾多工業應用中占據關鍵地位，尤其在增材制造領域表現突出。其獨特的強度與耐用性組合，使其成為制造苛刻環境下高精度、高強度零件的理想選擇，醫療及牙科部件便是典型代表。本指南將深入解析鈷鉻合金的特性、3D打印優勢、主要應用場景及市場核心供應商。

    材料特性

    該金屬合金（CoCr）以鈷、鉻為主要成分，同時含有鉬、鎢、鎳等少量其他元素。作為非磁性合金，其經由先進冶金工藝制備而成，通過鈷、鉻與其他元素的融合，實現機械性能與強度的提升。電爐冶煉是獲取該合金的常見方法之一，通過在感應爐或電弧爐中高溫熔化金屬原料完成制備；部分情況下，液態合金會進一步經受鍛造工藝，即通過加壓加熱的方式完成材料成型。

    當3D打印需要金屬粉末形式時，鈷鉻合金還可通過濺射工藝制備。該工藝通過霧化或噴涂技術將合金轉化為微小顆粒，這些顆粒可直接應用于粉末床基增材制造技術。此類技術能夠以金屬粉末為原料制造復雜零件，為高精度部件的設計與制造提供更強的靈活性。

    鈷鉻合金的核心特性涵蓋：耐腐蝕性，尤其在氯化物濃度高的惡劣環境中表現突出，這一特性對需持續接觸體液的醫療應用至關重要；高硬度與機械強度使其成為承受較大機械負荷部件的理想選擇，同時，其在高溫下仍能保持結構完整性的特性，亦構成顯著優勢；生物相容性方面，得益于耐腐蝕性與化學穩定性，其具備高度生物相容性，通常不會引發人體不良反應，故適用于醫療領域；高導熱性使其可在特定應用中實現有效散熱；熱穩定性優異，即在高溫下具備高抗變形能力，因此非常適用于極熱條件下運行的組件。

    鈷鉻合金的3D打印工藝

    鈷鉻合金以粉末形式應用于增材制造，可制造具有復雜幾何形狀的零件，主要兼容激光粉末床熔合（L-PBF）、電子束熔化（EBM）、選擇性激光熔化（SLM）等技術工藝。其熔點約為1200-1400°C（具體取決于合金成分），相較3D打印常用金屬（如鋁、不銹鋼）顯著更高，因此其3D打印過程需在高溫下進行，對打印環境的精準控制及設備質量提出更高要求。

    鈷鉻合金的物理化學特性決定了其3D打印需采用特定技術：作為高熔點合金，需精準調控激光能量，防止材料蒸發或熔化不良；同時，合金中鉻的高活性要求嚴格控制打印環境，建議使用氬氣或氮氣等惰性氣體，避免與氧氣發生不必要的反應。此外，鈷鉻粉末流動性相對較弱，易導致制造過程中分布不均，需通過精細調整打印參數，確保熔化一致性及零件表面質量。

    后處理步驟

    3D打印完成后，需執行多項后處理步驟：首先緩慢冷卻零件，防止內部應力或翹曲；隨后清潔零件，包括去除殘留粉末及拆除支撐結構（如有）；部分情況下（尤其是醫療應用），需進行熱處理（如退火），以優化合金晶體結構、提升機械抗性；最后，通常采用電解拋光或機械拋光工藝，實現光滑、高質量的表面。

    主要應用及核心供應商

    基于耐腐蝕性、硬度及生物相容性，鈷鉻3D打印已廣泛應用于多個行業。醫療領域是其核心應用方向，涵蓋骨科植入物、牙科假體、手術器械等，這些零件需具備高機械強度并與人體高度兼容。此外，航空航天及汽車工業亦采用其生產極端溫度、磨損環境下工作的部件，如渦輪機、發動機組件。

    部分企業不僅提供增材制造解決方案，還同步供應與其設備兼容的材料，鈷鉻便是其中之一。ColibriumAdditive（隸屬GEAerospace）是業內領先的金屬3D打印解決方案提供商，其研發的CoCr合金專門適配L-PBF及EBM設備。此外，EOS、Eplus3D、Renishaw、3DSystems等企業亦提供針對其金屬3D打印系統研發并驗證的鈷鉻粉末。

    還需關注的是，多家材料供應商為增材制造領域供應鈷鉻金屬，如CarpenterAdditive的PowderRange?系列（含CCM?-MC、CCM?）及Sandvik的標準Osprey?系列金屬粉末，均包含適用于增材制造的鈷鉻粉末產品。