Phương pháp in 3D hỗ trợ bằng laser tạo ra cacbua vonfram siêu cứng

Một nhóm nghiên cứu Nhật Bản đã phát triển một phương pháp sản xuất phụ gia mới hỗ trợ bằng laser để tạo ra các hợp kim xi măng cacbua vonfram–coban (WC–Co) đạt tiêu chuẩn công nghiệp, là những vật liệu thiết yếu cho dụng cụ cắt và thiết bị hạng nặng nhờ độ cứng và khả năng chống mài mòn vượt trội. Các kỹ thuật luyện kim bột truyền thống để tạo hình WC–Co thường tốn kém và lãng phí, đòi hỏi áp suất cao, nhiệt độ cao và quá trình nung kết, điều này hạn chế tính linh hoạt trong thiết kế và gây tổn thất vật liệu đáng kể. Phương pháp mới sử dụng chiếu tia laser dây nóng, kết hợp chùm laser với dây nạp được làm nóng trước để lắng đọng vật liệu chính xác tại vị trí cần thiết, giảm thiểu lãng phí và chi phí sản xuất đồng thời giữ nguyên độ cứng và cấu trúc vi mô của vật liệu bằng cách tránh làm chảy hoàn toàn. Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm hai chiến lược lắng đọng—đẩy thanh cacbua đi trước tia laser và để tia laser dẫn đầu trong khi chiếu sáng khe hở giữa thanh và nền sắt. Cả hai phương pháp đều làm mềm thay vì làm chảy vật liệu để tạo liên kết, giảm thiểu tổn thương nhiệt. Hợp kim xi măng thu được có độ cứng vượt quá 1400 HV, tương đương với loại cứng nhất.