广岛大学的研究人员于近期开发了一种用于碳化钨-钴（WC-Co）的新型3D打印方法，旨在解决激光粉末床熔融等工艺中常见的开裂和损坏问题。

该方法结合了增材制造与热丝激光装置，通过激光器与一根加热的填充丝协同工作，以改善材料的沉积过程，其核心在于软化材料而非完全熔化它。

相关研究成果已计划在《国际难熔金属与硬质材料杂志》2026年4月刊的印刷版中在线发表。

研究显示，当工艺温度被精确控制在钴的熔点以上、但又低于会导致WC晶粒过度生长的水平时，最终产品硬度可超过1400 HV，且无任何可见孔洞或WC分解现象。

研究团队引入了一个镍基中间层来进一步稳定材料的微观结构。

在测试了金属丝引导和激光引导两种不同的工具路径后，他们发现金属丝引导的方法更容易在表层引起WC分解。

而激光引导的方法，结合了镍中间层以及更优的温度控制，能够更好地维持材料的硬度与结构完整性。

硬质合金因其坚固特性而广泛应用于切削刀具等领域，但其原材料钨和钴非常昂贵，因此减少材料使用量至关重要。

广岛大学的丸本敬太在新闻稿中指出：“通过使用增材制造，硬质合金可以被沉积在真正需要它的位置。”

WC-Co硬质合金是磨损密集型工件的关键材料，但传统粉末冶金成型工艺限制了复杂几何形状的制造，并造成了原材料浪费。

此前关于激光和基于粘结剂的增材制造方法的研究，曾揭示了开裂、钴流失和η相形成等常见问题。

研究团队认为，采用低温熔化的热丝方法有助于避免这些问题。

研究人员表示，后续工作将聚焦于裂纹控制和制造更复杂的几何形状，其最终目标应用是切削工具。

该研究的共同作者包括来自三菱材料硬质合金公司和山本基道的合作者。