導(dǎo)讀:純銅因其優(yōu)良的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性而聞名,,是電路布線,、熱交換器、管道和散熱器等傳熱部件的理想選擇材料,。不幸的是,,由于純銅的導(dǎo)電性和高反射率,使高功率的激光束失去作用,,因此純銅也極難使用基于激光的3D打印系統(tǒng)來加工。
2022年1月17日,,南極熊獲悉,,總部位于德國的智能材料開發(fā)商Infinite Flex最近推出了聲稱是世界上首個(gè)用于SLM 3D打印的純銅粉,。該材料被稱為INFINITE POWDER Cu 01,已經(jīng)在EOS M290和Trumpf TruPrint 1000等一些標(biāo)準(zhǔn)的SLM 3D打印機(jī)上成功進(jìn)行了測(cè)試,,現(xiàn)在已經(jīng)投入商業(yè)使用,。
在其他地方,英國的合金設(shè)計(jì)公司Alloyed最近展示了其最新的銅制3D打印應(yīng)用--一種高度優(yōu)化的冷卻板,,用于高性能溫度調(diào)節(jié)應(yīng)用,。
Alloyed公司的總裁MichaelHolmes說:"冷卻板是一個(gè)很好的例子,說明當(dāng)優(yōu)化的AM幾何形狀與優(yōu)化的AM材料特性相結(jié)合時(shí),,可以做什么,。"
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2022-1-17 22:38 上傳
△Alloyed公司的3D打印銅冷卻板。照片來自Alloyed,。
Infinite Flex的INFINITEPOWDER Cu 01
為了解決純銅難以進(jìn)行激光3D打印的問題,,國際上一些材料公司也相繼開發(fā)了相關(guān)的可用于增材制造的銅合金粉末,如CuCrZr或CuNiSiCr,,但這些合金的導(dǎo)電性能往往比純銅合金差很多,。Infinite Flex表示,因此,,到目前為止,,3D打印的銅件根本無法提供傳統(tǒng)制造的銅的特性。
該公司認(rèn)為,,他們所推出的新款I(lǐng)NFINITE POWDER Cu 01材料就是解決這個(gè)問題的答案,,這是一種專門為SLM 3D打印機(jī)設(shè)計(jì)的新型純銅粉。這種粉末的抗拉強(qiáng)度超過220兆帕,,伸長(zhǎng)率為24%,,可制成高密度部件(>99.9%)。Infinite Flex相信其最新推出的產(chǎn)品將促成新一輪高性能3D打印應(yīng)用,,如熱交換器,、感應(yīng)線圈和電子元件。
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2022-1-17 22:38 上傳
△使用INFINITEPOWDER Cu 01 3D打印的熱交換器,。照片來自Infinite Flex,。
Alloyed的3D打印銅冷卻板
Alloyed的3D打印銅冷卻板設(shè)計(jì)用于高溫計(jì)算系統(tǒng),如數(shù)據(jù)中心和一般的液體冷卻系統(tǒng),。該零件的特點(diǎn)是采用3D打印的晶格幾何形狀,,結(jié)合了功能和性能,同時(shí)最大限度地減少了材料用量,。
此外,,打印的冷卻板的整體性意味著它比傳統(tǒng)組裝的冷板更簡(jiǎn)單、更有效地傳遞熱量,。事實(shí)上,,由于它根本不需要組裝,,也使得它更容易安裝,并受益于較低的維護(hù)要求,。其結(jié)果是,,與傳統(tǒng)的空氣冷卻方法相比,在減少能源使用方面展現(xiàn)出更大的潛力,。
為了實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)目,,Alloyed與JXNippon Mining & Metals(JXNMM)合作,后者是銅粉開發(fā)方面的專家,。JXNMM在開發(fā)具有更好的3D打印能力的銅粉方面有著豐富的經(jīng)驗(yàn),,它通過一種新型的表面處理工藝來防止粉末中氧含量的增加。在基于激光的3D打印系統(tǒng)中,,這意味著吸收率的增加,,從而提高了打印能力。
Alloyed公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼日本Alloyed公司負(fù)責(zé)人Enrique Alabort解釋說:"銅冷卻板的成功歸功于Alloyed和JXNMM的綜合專長(zhǎng),。JX開發(fā)的材料使Alloyed能夠使用其專有的Engine®和Architect®軟件來生產(chǎn)冷卻板中的高保真復(fù)雜幾何形狀和晶格結(jié)構(gòu),。"
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△銅制冷卻板具有網(wǎng)狀格子的幾何形狀,以提高性能和材料效率,。照片來自Alloyed,。
此外,粘合劑噴射3D打印機(jī)制造商ExOne最近與位于田納西州的初創(chuàng)公司Maxxwell Motors合作,,為后者的軸向通量電動(dòng)馬達(dá)開發(fā)了一種獨(dú)特的3D打印銅電子繞組設(shè)計(jì),。
在其他地方,Sintavia公司是一家為航空航天領(lǐng)域提供增材制造服務(wù)的公司,,此前已開發(fā)出一種銅合金的專有3D打印工藝,。該技術(shù)是專門為GRCop-42開發(fā)的,GRCop-42是美國宇航局開發(fā)的銅合金,,用于火箭推進(jìn)部件的3D打印,,該技術(shù)包括一套專有的3D打印參數(shù)和一個(gè)新穎的熱處理后處理步驟。
去年,,工業(yè)3D打印機(jī)制造商DigitalMetal也宣布推出自己的純銅粉DM Cu,,用于其粘合劑噴射3D打印技術(shù)。
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