德国材料技术企业Elmet Technologies近日在美国获得了一项关于金属增材制造的新专利。该专利的核心在于一种基于球形复合粉末的粉末床工艺，专门针对钨重合金的3D打印应用。钨和钼虽然拥有优异的物理性能，但由于熔点极高、烧结窗口狭窄，且对粉末流动性及化学均匀性要求严苛，长期以来一直是3D打印领域的“硬骨头”，难以像传统合金那样被广泛加工。
这项新专利详细描述了如何利用干燥粉末床制造三维金属部件。其关键创新在于粉末颗粒呈高度球形，且由钨与镍、铁、铜、钴或锰等低熔点过渡金属组成的复合颗粒构成。Elmet公司指出，这些粉末通过喷雾干燥技术制备，并可进一步利用等离子致密化进行优化。这种工艺旨在获得高密度、流动性极佳的原料，使其完美适配粘结剂喷射（Binder Jetting）等粉末床工艺。颗粒结构设计尤为精妙：钨颗粒被低熔点金属基体包裹，这种结构能精准调控烧结过程中的致密化行为，有效限制部件收缩，从而保证尺寸精度。
据企业披露，经该工艺烧结后的部件性能指标已达到甚至超越ASTM B777标准对钨重合金的要求。在密度、硬度和抗拉强度等关键参数上，这些部件完全能够满足航空航天、国防工业以及高负荷工业环境下的严苛需求。Elmet研发副总裁Michael T. Stawovy表示，该专利体现了团队多年材料研究的深厚积累，通过结合喷雾干燥与等离子致密化，成功开辟了一条可靠路径，能够生产出满足客户高性能标准的粉末及金属部件，且全部由美国本土设施生产。
值得注意的是，该专利的技术覆盖范围不仅限于粉末床工艺，还延伸至基于线材的定向能量沉积（DED）技术。这一扩展直接回应了金属3D打印行业的一个核心痛点：如何在受控的材料特性下，将难熔材料稳定地加工成复杂几何形状。德国及欧洲地区在难熔金属粉末制备及精密烧结领域拥有深厚的技术积淀，Elmet此次突破正是这一技术生态的延伸与升级。
对于中国制造业而言，这一技术突破具有显著的启示意义。随着高端装备对轻量化、高耐热材料需求的激增，掌握难熔金属的增材制造能力已成为竞争高地。中国企业在粉末制备工艺及烧结设备研发上已具备坚实基础，若能借鉴此类复合粉末结构设计思路，结合本土在3D打印设备领域的成本与迭代优势，有望在航空航天等高端制造赛道实现从“跟跑”到“并跑”的跨越，推动国产高性能金属3D打印技术的自主可控。
