鎢已成為金屬3D打印行業的熱門材料。近年來，針對該材料的最佳應用方式展開了深入探索。2020年，鎢在增材制造領域取得關鍵突破——此前生產過程中存在的脆性和微裂紋問題得到有效解決。2021年，鎢鎳鐵合金新工藝的開發進一步推動了其應用邊界。這種重金屬甚至在聚變能源領域展現出潛力，能夠承受聚變反應堆中的極端溫度與苛刻條件。以下為您系統梳理鎢材料的特性、3D打印技術及應用前景。

    鎢的核心特性

    鎢的名稱源自瑞典語，意為"沉重的石頭"。作為密度最高的技術金屬（19.25克/立方厘米），它具備優異的耐火性能，表面呈亮白色，但易受微量雜質影響而變脆。其熔點達3,410°C，是所有金屬中最高的；沸點更高達5,700°C，這也是其早期廣泛應用于電燈泡的原因。

    純凈狀態下的鎢通常呈現軟質或脆性特征，因此常與其他元素結合形成合金。最具代表性的碳化鎢由鎢與碳組成，其他常見組合包括高速鋼以及鈷、銅、青銅、鉻、鐵、鎳等元素的合金體系。鎢還是哈氏鎳鉬鉻高溫合金的重要成分，這些合金均展現出極高的硬度特性。

    鎢的3D打印工藝

    目前，鎢的增材制造主要采用兩類技術：

    激光粉末床熔融（DMLS）：利用紅外激光熔化金屬粉末并逐層構建部件。早期因鎢的高熔點面臨技術挑戰，后通過將純鎢粉與鎳鐵或鎳銅混合得以克服。

    粘合劑噴射：ExOne（現屬DesktopMetal）與材料廠商合作開發了銅鎢復合金屬工藝。

    電子束熔融（EBM）：該工藝通過預熱金屬粉末，有效避免部件變形與殘余應力，同樣適用于鎢材料加工。

    應用領域與核心優勢

    鎢的耐熱特性使其在航空航天與國防工業中占據重要地位，常見于火箭發動機噴嘴、飛機渦輪葉片、武器彈頭及精密工具制造。醫療領域則利用其防輻射特性應用于MRI掃描儀與輻射防護設備。此外，鎢還廣泛服務于汽車工業、化學工程、業余愛好模型制作及離子發生裝置（如陰極、陽極）等領域。

    材料特性方面，鎢具備優異的耐腐蝕性能，可有效吸收X射線與伽馬射線，且能抵抗多數酸性物質侵蝕。其生物相容性、耐侵蝕性及導熱性，使其成為鋁鑄造工藝中模具材料的理想選擇。

    市場主要參與者

    多家企業致力于鎢材料3D打印技術的研發與應用：

    瑞典H?gan?sAB：采用碳化鎢鈦作為復合碳化物添加劑，用于切削工具與鎢基燒結碳化物生產。

    GEAdditive：作為金屬3D打印領域的領軍者，持續推進鎢等特殊材料的研究。

    ExOne（DesktopMetal）：以粘合劑噴射技術聞名，成功開發銅鎢復合金屬工藝。

    EOS：深度參與鎢材料相關研發項目。

    3DSystems：一年前建立鎢材料打印參數數據庫，支持DMPFlex350設備的工藝優化。

    通過材料特性優化與工藝創新，鎢在3D打印領域正不斷拓展其應用邊界，為高溫、耐腐蝕、防輻射等極端工況下的制造需求提供創新解決方案。