Tính khả thi về mặt kỹ thuật
Đồng nguyên chất là thách thức đối với quá trình-laser vì khả năng phản xạ cao đối với các bước sóng gần{1}hồng ngoại và độ dẫn nhiệt rất cao. Những đặc tính này gây ra sự hấp thụ năng lượng thấp và tản nhiệt nhanh, có thể dẫn đến hiện tượng xốp và phản ứng tổng hợp không hoàn toàn trong các hệ thống SLM laser sợi quang thông thường.
Giải pháp của chúng tôi
Laser xanh (515nm):
Độ hấp thụ đồng cao hơn rõ rệt, cho phép mật độ tương đối Lớn hơn hoặc bằng 99,5% (thường là 99,7–99,9% trên hình học đã được xác thực) và độ dẫn điện 95–98% IACS trong điều kiện-sau xử lý.
Thư viện tham số đã được xác thực:
Công suất laser 190–500 W, tốc độ quét 500–1250 mm/s, độ dày lớp 15–60 μm - đủ tiêu chuẩn dựa trên các tiêu chuẩn nội bộ phù hợp với hướng dẫn nung chảy bột-của ASTM F3301.
Khả năng xử lý đa{0}}:
LPBF đồng (-laser SLM/DMLS màu xanh lá cây) và bệ phun chất kết dính, phù hợp với ứng dụng.
Đúc nhựa trong suốt là gì?
Quy trình sản xuất
In 3D bằng đồng nguyên chất của chúng tôi chủ yếu sử dụng Laser Powder Bed Fusion (LPBF). Quá trình này bao gồm:
Chuẩn bị bột -Bột đồng hình cầu nguyên tử khí-có độ tinh khiết cao ( Lớn hơn hoặc bằng 99,9%){2}}, kích thước hạt 15–45 μm, cho khả năng chảy và mật độ đóng gói tốt.
Làm tan chảy bằng laze -Lớp quét laze-màu xanh lục{1}}khôn ngoan trong môi trường trơ (argon hoặc nitơ).
Lớp-theo-Xây dựng lớp -Độ dày lớp thông thường 20–50 μm.
Làm mát và loại bỏ -Làm mát có kiểm soát để hạn chế ứng suất dư, sau đó loại bỏ bột và làm sạch ban đầu.
Đăng-Đang xử lý -HIP, ủ, gia công CNC và hoàn thiện bề mặt theo yêu cầu
Khả năng kích thước:
- Độ chính xác chung: ±0,1 mm trên các chi tiết nhỏ; ±0,2% trên kích thước lớn hơn
- Độ dày thành tối thiểu: 0,4–0,5 mm (phụ thuộc vào thiết kế)
- Kích thước tính năng tối thiểu: 0,3–0,5 mm sau khi tối ưu hóa tham số
Thuộc tính vật liệu
Đồng nguyên chất được in 3D-được xử lý sau{0}}đúng cách sẽ giữ lại các đặc tính vật liệu-khối lượng mong đợi của hợp kim: độ dẫn điện 95–98% IACS, độ dẫn nhiệt ~390 W/m·K, mật độ 8,9 g/cm³ và độ dẻo tốt sau khi ủ.
Đồng so với các lựa chọn thay thế phổ biến
|
Tài sản |
Đồng nguyên chất (In 3D, tối ưu hóa) |
Đồng berili (BeCu) |
Đồng thau (Điển hình) |
|
Độ dẫn điện (% IACS) |
95–98% |
15–45% |
26–28% |
|
Độ dẫn nhiệt (W/m·K) |
~390 |
~105–230 |
~109–121 |
|
Độ bền kéo (MPa) |
200–260 (HIP + ủ) |
410–1380 |
310–550 |
|
Mật độ (g/cm³) |
8.9 |
8.3 |
8.4–8.7 |
|
Lợi thế chính |
Độ dẫn điện cao nhất |
Cường độ cao |
Chi phí và khả năng gia công |
Giá trị độ bền kéo phản ánh điều kiện ủ HIP+. Vì-đồng được in có thể có độ bền cao hơn (lên tới ~350 MPa) nhưng độ dẫn điện và độ dẻo thấp hơn và thường không được khuyến nghị làm trạng thái phân phối cho các ứng dụng dẫn điện.
Đối với các ứng dụng mà hiệu suất điện hoặc nhiệt là yêu cầu chính và độ bền cơ học cực cao thì không, sản xuất bồi đắp bằng đồng nguyên chất thường là lựa chọn vật liệu tốt nhất. Với độ xốp thấp, độ dẫn điện của đồng LPBF gần bằng đồng rèn.
Tùy chọn xử lý bài đăng-
-Xử lý hậu kỳ là điều cần thiết để đạt được hiệu suất tối đa của các bộ phận AM bằng đồng nguyên chất:
Ép đẳng tĩnh nóng (HIP):
Đóng lỗ xốp vi mô còn sót lại và cải thiện tuổi thọ mỏi mà không ảnh hưởng đáng kể đến độ dẫn điện. Được đề xuất cho các ứng dụng quan trọng.
Ủ:
Giảm ứng suất dư, phục hồi độ dẻo và cải thiện độ dẫn điện. Phạm vi điển hình: 400–600 độ, khí quyển-được kiểm soát.
Gia công CNC:
Thắt chặt dung sai đối với các đặc điểm tiếp xúc (xuống ±0,01 mm) và cải thiện chất lượng bề mặt.
Hoàn thiện bề mặt:
Đánh bóng bằng điện cho độ nhám bề mặt thấp (Ra thường<1.6 μm on accessible surfaces); silver plating for reduced skin-effect losses at high frequencies; electroless nickel for corrosion resistance.
Các bước này có thể được kết hợp theo yêu cầu. HIP + ủ là sự kết hợp tiêu chuẩn cho các thành phần cấp độ-hàng không vũ trụ.
Kịch bản ứng dụng
cuộn dây cảm ứng
Cấu trúc nguyên khối với các kênh làm mát phù hợp tích hợp giúp loại bỏ các mối hàn hàn dễ bị hỏng-. Hệ thống làm mát phù hợp hỗ trợ phân phối nhiệt độ đồng đều hơn và duy trì hoạt động ở mức năng lượng cao hơn-. Kết quả thực địa từ khách hàng của chúng tôi cho thấy sự cải thiện-tuổi thọ sử dụng khoảng 2× so với các cuộn dây đồng hàn đồng có thể so sánh được, với mức tăng chính xác tùy thuộc vào chu kỳ làm việc và điều kiện chất làm mát.
Bộ trao đổi nhiệt / Tản nhiệt
Các kênh dòng chảy bên trong phức tạp - Mạng TPMS, hình xoắn ốc và tấm lượn sóng - tăng tỷ lệ bề mặt-diện tích-trên-thể tích và thúc đẩy quá trình trộn hỗn loạn, cải thiện hiệu suất nhiệt. Được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống làm mát điện tử và{6}}năng lượng mới.
Danh bạ điện
Độ dẫn điện cao hỗ trợ điện trở tiếp xúc thấp cho các ứng dụng chuyển đổi dòng điện-cao.
Ống dẫn sóng RF / Vi sóng
Hình học bên trong phức tạp giúp giảm hiện tượng mất tín hiệu trong hệ thống radar và liên lạc vệ tinh đồng thời cho phép lắp ráp nhẹ hơn.
Nguyên mẫu cuộn dây động cơ
Xác thực nhanh chóng các cấu trúc làm mát tiên tiến và khái niệm dây kẹp tóc/cấu hình dành cho động cơ có hiệu suất-cao hơn.
Bộ phận tùy chỉnh y tế & công nghiệp
Các thành phần có độ dẫn điện không-từ tính hoặc{1}}có độ dẫn điện cao được tùy chỉnh cho thiết bị chuyên dụng.
Câu hỏi thường gặp
Chú phổ biến: in 3d đồng nguyên chất, nhà sản xuất, nhà cung cấp, nhà máy in 3d đồng nguyên chất Trung Quốc
