Viabilitat tècnica
El coure pur és un desafiament per al procés làser-per la seva alta reflectivitat a longituds d'ona de l'infraroig proper- i la seva conductivitat tèrmica molt alta. Aquestes propietats provoquen una baixa absorció d'energia i una ràpida dissipació de calor, cosa que pot provocar porositat i fusió incompleta en els sistemes SLM de làser-de fibra convencionals.
Les nostres solucions
Làser verd (515 nm):
Absorció notablement més alta en coure, que permet densitats relatives superiors o iguals al 99,5% (normalment del 99,7 al 99,9% en geometries validades) i una conductivitat elèctrica del 95 al 98% IACS en la condició post-processada.
Biblioteques de paràmetres validades:
Potència làser de 190 a 500 W, velocitats d'escaneig de 500 a 1250 mm/s, gruix de capa de 15 a 60 μm - qualificat en punts de referència interns alineats amb la guia de fusió de llit de pols-ASTM F3301.
Capacitat multi-procés:
LPBF de coure (-làser verd SLM/DMLS) i plataformes de llançament d'aglutinants, adaptades a l'aplicació.
Què és la fosa de plàstic transparent?
Procés de fabricació
La nostra impressió 3D de coure pur utilitza principalment Laser Powder Bed Fusion (LPBF). El procés consisteix en:
Preparació en pols -Pols de coure esfèric atomitzat amb gas-d'alta -(superior o igual al 99,9%)-, mida de partícula 15-45 μm, per a una bona fluïdesa i densitat d'empaquetament.
Fusió làser -Escaneig làser-verd-en capes sota una atmosfera inert (argó o nitrogen).
Creació de capes-per-Capes -Gruix de capa típic 20-50 μm.
Refrigeració i eliminació -Refrigeració controlada per limitar l'estrès residual, seguida d'eliminació de pols i neteja inicial.
Publicació-Processament -HIP, recuit, mecanitzat CNC i acabat superficial segons sigui necessari
Capacitats dimensionals:
- Precisió general: ± 0,1 mm en característiques petites; ±0,2% en dimensions més grans
- Gruix de paret mínim: 0,4–0,5 mm (depenent del disseny)
- Mida mínima de la funció: 0,3–0,5 mm després de l'optimització dels paràmetres
Propietats dels materials
El coure pur imprès en 3D-processat correctament-conté les propietats del material-a granel que s'esperen de l'aliatge: conductivitat elèctrica del 95-98% IACS, conductivitat tèrmica ~390 W/m·K, densitat 8,9 g/cm³ i bona ductilitat després del recuit.
Coure contra alternatives comuns
|
Propietat |
Coure pur (imprès en 3D, optimitzat) |
Coure de beril·li (BeCu) |
Llautó (típic) |
|
Conductivitat elèctrica (% IACS) |
95–98% |
15–45% |
26–28% |
|
Conductivitat tèrmica (W/m·K) |
~390 |
~105–230 |
~109–121 |
|
Resistència a la tracció (MPa) |
200–260 (HIP + recuit) |
410–1380 |
310–550 |
|
Densitat (g/cm³) |
8.9 |
8.3 |
8.4–8.7 |
|
Avantatge clau |
Màxima conductivitat |
Alta resistència |
Cost i mecanització |
Els valors de resistència a la tracció reflecteixen la condició HIP + recuit. Com que-el coure imprès pot presentar una resistència més alta (fins a ~350 MPa) però una conductivitat i ductilitat inferiors, i en general no es recomana com a estat de lliurament per a aplicacions conductores.
Per a aplicacions on el rendiment elèctric o tèrmic és el requisit principal, i la resistència mecànica extrema no ho és, la fabricació d'additius de coure pur és normalment la millor opció de material. Amb una porositat baixa, la conductivitat del coure LPBF s'aproxima molt a la del coure forjat.
-Opcions de processament de publicacions
El post-processament és essencial per aconseguir el rendiment total de les peces AM de coure pur:
Pressió isostàtica en calent (HIP):
Tanca la microporositat residual i millora la vida a la fatiga amb un impacte insignificant en la conductivitat. Recomanat per a aplicacions crítiques.
Recuit:
Alleuja l'estrès residual, restaura la ductilitat i millora la conductivitat elèctrica. Interval típic: 400-600 graus, controlat per l'atmosfera-.
Mecanitzat CNC:
Reforça les toleràncies sobre les característiques d'acoblament (fins a ±0,01 mm) i millora la qualitat de la superfície.
Acabat superficial:
Electropolit per a baixa rugositat superficial (normalment Ra<1.6 μm on accessible surfaces); silver plating for reduced skin-effect losses at high frequencies; electroless nickel for corrosion resistance.
Aquests passos es poden combinar segons els requisits. HIP + recuit és la combinació estàndard per a components de grau aeroespacial-.
Escenaris d'aplicació
Bobines d'inducció
La construcció monolítica amb canals de refrigeració conformes integrats elimina les juntes soldades propenses a falles{0}}. El refredament conforme admet una distribució més uniforme de la temperatura i un funcionament sostingut de més potència-. Els resultats de camp dels nostres clients indiquen millores-de la vida útil d'aproximadament el doble que les bobines de coure soldades comparables, amb el guany exacte en funció del cicle de treball i les condicions del refrigerant.
Bescanviadors de calor / dissipadors de calor
Canals de flux interns complexos - Reticules, espirals i plaques ondulades TPMS - augmenten la relació de superfície-àrea-a-volum i afavoreixen la mescla turbulenta, millorant el rendiment tèrmic. Àmpliament utilitzat en sistemes de refrigeració electrònica i nous-energia.
Contactes elèctrics
L'alta conductivitat admet una baixa resistència de contacte per a aplicacions de commutació d'alta-intensitat.
Guies d'ones RF / Microones
Les geometries internes complexes redueixen la pèrdua de senyal en sistemes de radar i comunicacions per satèl·lit alhora que permeten muntatges més lleugers.
Prototips de bobinatge del motor
Validació ràpida d'estructures de refrigeració avançades i conceptes de cable-perfil/perfil per a motors-de major eficiència.
Peces personalitzades mèdiques i industrials
Components personalitzats no-magnètics o d'alta-conductivitat per a equips especialitzats.
Preguntes freqüents
Etiquetes populars: impressió 3d de coure pur, fabricants d'impressió 3d de coure pur de la Xina, proveïdors, fàbrica
