近日，康奈尔大学的研究人员再次强调了后处理在增材制造中的关键作用，他们展示了精确调整的热处理如何使AM IN718发挥最佳性能。然而，一个相反的问题被提出：如果我们设计出不需要这些额外工作的材料呢？

需要明确的是，后处理在制造过程中仍然不可替代，或者至少在某些时候总是必要的。但随着3D打印中探索的材料范围不断扩大，特别是难熔金属，存在简化某些步骤的空间。

Foundation Alloy 公司正在开发需要最少后处理的AM材料。这家麻省理工学院衍生公司的首席执行官 Jake Guglin 解释道：“新材料正在进入市场，它们将3D打印等新加工路径视为推动者，而非需要‘解决’的问题。这是一种思维转变：合金和工艺设计的目标变成了如何利用新工艺创造更好的成果，而不仅仅是达到铸造等传统制造路径的性能表现。”

Guglin 特别指出了难熔金属使用的日益增长，例如他们的 Molyclast™ 合金系列和正在开发的高难熔钢。这些材料不仅为了实现可打印性（通过先进烧结）而设计，还为了在传统合金迅速降解的环境中提升性能。传统的AM工作流程严重依赖热等静压和热处理来修复孔隙率、各向异性或弱微观结构，但对于这些新类别，传统的后处理往往增加成本却无法完全解决问题。

Foundation Alloy 的方法是通过协同设计合金与工艺。Guglin 表示：“我们的合金从一开始就设计为最小化下游加工。在烧结态下，使用我们专有的 MetalsFIRST™ 工艺制造的材料达到98%以上的致密度，并具有完全定制的微观结构，因此我们不必依赖热处理或热等静压等二次处理。例如，Molyclast™ MC700 在出炉时即为各向同性，无需氢气或高真空步骤。而且由于我们采用粉末冶金，我们可以交付近净形零件，这大大减少了机加工量。”

难熔金属的挑战包括非常高的熔点（钨约3400°C）导致熔池不稳定，有限的流动性和高粘度导致孔隙率和内部缺陷，以及室温低塑性和AM期间的高热梯度导致残余应力。但使用 Foundation Alloy 材料制成的零件从炉中取出时密度超过98%、完全各向同性，并具有细小且受控的微观结构，这消除了孔隙率驱动的失效，并免去了后处理致密化的需求。

在上述理念的最新成果中，专注于高温合金研发的Foundation Alloy公司近日宣布推出其最新产品——Molyclast™ MC1200。

据该公司宣称，这款新型钼基高温合金的强度最高可达当前市场领先产品的三倍，同时具备优异的室温延展性和稳定的高温性能。

Foundation Alloy联合创始人、西北大学工程与应用科学学院院长Christopher Schuh博士表示，MC1200是向高温金属理想状态迈进的一大步，在高强度合金中实现了持久的延展性。他强调，这是配方与工艺共同进步的结果，是释放金属全部潜力的唯一途径。这款合金有望重新定义高温合金的现有用途，并通过消除其最严重的性能限制，为其打开新的应用市场。

MC1200在保持高强度的同时，并未牺牲室温延展性，这直接改善了材料的可制造性及使用时的安全裕度。工程师们在设计时无需再在强度和高温性能之间进行取舍。该材料具备完全再结晶的微观结构，可在25°C至超过1500°C的宽广温度范围内提供可预测的强度，有效避免了高温合金常见的脆化和性能骤降问题。

这些材料优势直接延伸到了制造环节。由于MC1200在烧结态即可获得其优异性能，部件可以以近净形状态直接生产。这实现了真正的几何设计自由度，并保证了部件在所有方向上的性能均匀性。据称，这在钼合金市场尚属首次。同时，该特性有望消除高温部件制造中超过60%的后续加工时间和材料废料。

MC1200采用Foundation Alloy专有的MetalsFIRST™冶金平台进行处理。该工艺无需熔化步骤，并能精确控制合金的化学性质和微观结构。此工艺生产出的部件拥有完全再结晶的组织，其晶粒尺寸比传统钼合金部件小约100倍，这正是MC1200获得超高强度的关键原因之一。

目前，Foundation Alloy已经在利用该材料制造客户定制的部件，并通过现场测试来验证其实际性能。

Guglin 补充道：“对我们来说，专长不仅在于发明成分，还在于工程化从粉末到成品零件的整个链条。我们正在证明，新型高性能金属既可以规模化，也可以经济化——如果该领域要制造所承诺的工业技术浪潮，这两者都是必需的。影响力需要零件在现场推动变革，这正是我们最努力推动的方向。”

随着越来越多的公司关注难熔金属，未来将看到哪些应用真正在全球市场上留下印记。Foundation Alloy 展示了可能性，但真正的证明将在零件实际应用时到来。最引人注目的应用将展示需要最少后处理的材料的潜力，并表明使用难熔金属，生产就绪的3D打印零件可以比以往更快、更高效地制造。