一项来自广岛大学的新研究在2026年4月的《难熔金属与硬质材料国际期刊》（International Journal of Refractory Metals and Hard Materials）上揭晓，科学家们成功找到了一种3D打印地球上最坚硬金属之一的全新技术。这一突破性进展给超硬碳化钨工具的制造方式带来了彻底改变的可能。研究人员并没有选择熔化金属，而是通过热丝激光软化的方法来生产无缺陷的碳化物，同时大大减少了昂贵材料的浪费。碳化钨-钴（WC-Co）因其超高硬度在工业领域广受青睐，然而这种强度也使得其成型和制造过程变得异常艰难。现有的生产方式虽然能产出耐用的产品，却需要消耗大量昂贵原材料且产量低下。为了找到更经济高效的解决方案，研究人员将目光投向了增材制造（AM，俗称3D打印）。该技术结合了热丝激光辐照的手段，旨在既保持硬质合金的强度与耐久性，又能大幅降低材料浪费和生产成本。广岛大学先进科学与工程研究生院的助理教授丸本圭太（Keita Marumoto）表示：“硬质合金虽坚硬且多用于切削刀具边缘，但由钨和钴等昂贵原材料制成。通过增材制造可以只把材料沉积在需要的地方，从而减少用量。”实验数据表明，这种新策略能维持传统方法达到的硬度与机械强度。制造出的材料硬度超过1400 HV（代表抗穿透性的单位），同时避免了缺陷或破损。拥有如此硬度的材料是工业应用中数一数二的坚韧材料。研究人员解决了因制造方式不同导致的难题：棒引导技术致使WC在构建顶部分解产生缺陷；激光引导法难以维持所需硬度。他们通过引入镍合金基中间层并严格控制温度（高于钴的熔点但低于晶粒生长温度）来解决了这些问题。丸本指出：“软化金属而非完全熔化是个新颖的方法，不仅适用于硬质合金还能推广到其他材料。”未来的工作将聚焦于减少制造中的开裂和实现复杂形状。研究团队计划制造切削刀具、探索其他材料的使用以及提高零件的耐久性。三菱材料硬质合金公司的安倍隆（Takashi Abe）、永森圭吾（Keigo Nagamori）、市川博（Hiroshi Ichikawa）和西山明夫（Akio Nishiyama）与丸本圭太及山本元道（Motomichi Yamamoto）共同为这项研究做出了贡献。热丝激光辐照技术作为一种结合激光焊接和热丝焊接的增材制造手段，其精确控制温度梯度的特性有助于减少残余应力和变形。虽然这种硬质合金在中国广泛应用于切削刀具等领域且中国已是全球最大的生产国和消费国，但高端产品的自给率仍有提升空间。