钼坩埚在稀土熔炼炉、 玻璃熔炼炉中是很重要的容器。 尤其在蓝宝石单晶生长炉中， 对蓝宝石生长过程中的种晶成功率、拉晶质量控制、脱晶粘锅以及使用寿命起到了关键作用。随着LED照明行业的发展，蓝宝石的需求量越来越高，作为蓝宝石生产过程中的消耗品，钼坩埚的需求也越来越高。传统的烧结钼坩埚，在烧结过程中，存在着气泡，降低了钼坩埚的强度，影响其使用寿命。 在这样的环境下，寻找新的钼坩埚制取工艺显得尤为重要。 旋压工艺作为成熟的制备回转体零件的工艺方法， 在制备坩埚样零件方面有天然的优势， 对于旋压工艺所要面临的技术难点，需要业内人士共同努力。 3D打印技术作为一种新型的制造技术，虽然不够成熟，但其先进的制造理念，也可以用在钼坩埚加工上，在解决了 3D打印技术现存工艺缺点以后，此种工艺方法也可用于钼坩埚的制备过程。有关钼坩埚的最新工艺技术，正中金属分享如下：

1、旋压法制备钼坩埚

旋压是一种综合了锻造、挤压、拉伸、弯曲、环轧、横轧和滚压等工艺特点的少无切削的先进工艺。旋压工艺过程主要是利用旋轮的进给运动， 对随机床主轴转动的金属毛坯施加压力， 金属毛坯产生连续的局部塑性变形，最后得到所需的空心回转体零件。利用旋压加工方法制备钼坩埚其优势在于：

①旋压过程中，旋轮对于坯料逐点压下，近似点接触， 接触面积小， 单位压力大， 适合与加工高强度难变形，且功率消耗也大大降低。同时近似的逐点变形， 会使毛坯本身存在的缺陷暴露出来，    有自检作用。

② 在加工过程中，坯料的金属晶粒受三项变形力作用，沿变形区滑移面滑移，晶粒趋向于等轴状，滑移面各滑移层的方向与变形方向一致，金属纤维保持连续完整，旋压制品的强度提高。 

③ 旋压过程中，旋轮对被旋压的金属在压延的同时， 有整平作用。 所以，  旋压法制备的钼坩埚应该可以达到较高的尺寸精度和表面光洁度。 

④ 旋压加工是一种少无切削工艺，因此，材料利用率高，节省成本。

对于旋压工艺生产钼坩埚的研究， 国内已有先例。 西安西工大超晶科技发展有限责任公司， 采用真空熔炼法制作纯钼铸锭，再将铸锭热轧成板坯，经旋压设备对板坯进行旋压， 最后对旋压得到的半成品件做表面处理，得到符合要求的产品。 其整个工艺过程中，包括强旋加普旋的预成形，两次强旋的终成形，夹杂两次退火过程，最终制得适合用于加工蓝宝石的大尺寸钼坩埚。

虽然已经有成功利用旋压工艺加工钼坩埚的先例，但依然有一定的技术难度。 首先，钼在常温下表现出了较高的硬度和脆性， 常温旋压加工容易出现脆性断裂，所以必须加热旋压。加热温度的选择成为 一个难点，温度过低，达不到塑性变形所需温度，会发生脆性断裂；温度过高，超过再结晶温度，会使坯料组织性能发生变化，同时能耗较高。 其次，参考西工大超晶科技发展有限责任公司的工艺流程，期间夹杂两次退火过程，拖长了整个生产周期，如何从工艺上规避退火过程，减短整个工艺过程的同时，保证坩埚的尺寸精度与强度，是利用旋压工艺生产钼坩埚的另一技术难点。 最后，了解旋压过程中，旋轮轨迹、旋压道次，各工艺参数对制得钼坩埚的性能以及尺寸精度的影响，从而做到精确控制，也是利用旋压方法制备钼坩埚的一大技术难点。

2、利用3D打印技术制备钼坩埚

3D 打印(或称为“添加制造”)技术是一种与传统的材料去除加工方法相反的， 基于三维数字模型的，通常采用逐层制造方式将材料结合起来的工艺。相对于传统的材料切削加工和受迫成形方法，3D 打印采用逐点或逐层堆积材料的方法制造物理模型 。其成形原理有以下几种：

1)熔融挤压堆积成形。 利用热塑性材料的热熔性和粘接性， 将材料丝通过加热器的挤压头融化成液体， 挤压头在计算机的控制下沿设计好的零件轮廓截面运动，同时挤出熔化的材料丝，材料在短时间内凝固，形成一层，然后挤压头轴向移动，构建第二层，层叠成零件。

2)光固化光敏树脂成形。 利用紫外激光对液态光敏树脂进行逐点扫描， 被扫描区域产生聚合反应而固化， 再在固化表面布一层新的液态树脂并扫描，重复逐层完成零件制造。

3)选择性激光烧结。 对粉末材料，如塑料粉， 陶瓷与粘结剂的混合粉，金属与粘结剂的混合粉等， 利用激光束按照零件轮廓分层选择性烧结。

4)分层实体制造法。 将材料做成薄片材料， 利用CO2激光器切出零件本层轮廓，然后粘结第二层薄片，再次用激光器切除本层零件轮廓，重复此过程完成零件制造。

根据 3D 打印技术的原理， 用这种方法制备钼坩埚的想法是可以实现的，采用选择性激光烧结的方法， 将制备好的钼与粘结剂的混合粉，利用CO2激光器按照坩埚尺寸分层烧结，  最后成形为坩埚样。  采用

3D 打印技术生产钼坩埚的优点为：

① 3D 打印作为一种增材制备零件的工艺，对于原料的使用率，是现行任何加工方法不能比拟的，节省成本。 

② 相对于旋压制备钼坩埚需要烧结轧制钼板坯的工艺过程，

3D 打印技术直接使用金属粉末，工艺简洁，省工时。

虽然在原理上， 利用 3D打印技术生产钼坩埚是可行的，但是存在一定的技术难度。首先，钼的高熔点、高强度，同时烧结过程粘结剂的选择，对整个工艺过程是一个大的难点。 其次，就目前已经利用 3D打印技术生产的零件，在尺寸精度上还有待加强。 用3D打印技术生产钼坩埚时， 如何提高其尺寸精度是另一难点。 另外，如何保证生产的钼坩埚的强度，如何规避烧结过程中由于粘结剂的蒸发烧蚀等产生的气泡，也是需要考虑的技术难点。