Teknisk genomförbarhet
Ren koppar är utmanande att laser-bearbeta på grund av dess höga reflektionsförmåga till nära-infraröda våglängder och dess mycket höga värmeledningsförmåga. Dessa egenskaper orsakar låg energiabsorption och snabb värmeavledning, vilket kan leda till porositet och ofullständig sammansmältning i konventionella fiber-laser-SLM-system.
Våra lösningar
Grön laser (515 nm):
Markant högre absorption i koppar, vilket möjliggör relativa densiteter på större än eller lika med 99,5 % (vanligtvis 99,7–99,9 % på validerade geometrier) och elektrisk konduktivitet på 95–98 % IACS i det efter-bearbetade tillståndet.
Validerade parameterbibliotek:
Lasereffekt 190–500 W, skanningshastigheter 500–1250 mm/s, lagertjocklek 15–60 μm - kvalificerad på interna riktmärken anpassade med ASTM F3301 pulver-fusionsvägledning.
Multi-processkapacitet:
Koppar-LPBF (grön-laser SLM/DMLS) och bindemedelssprutplattformar, anpassade till applikationen.
Vad är transparent plastgjutning?
Tillverkningsprocess
Vår rena koppar 3D-utskrift använder i första hand Laser Powder Bed Fusion (LPBF). Processen består av:
Pulverberedning -Hög-renhet (större än eller lika med 99,9 %) gas-atomiserat sfäriskt kopparpulver, partikelstorlek 15–45 μm, för god flytbarhet och packningsdensitet.
Lasersmältning -Lager-vis grön-laserscanning under en inert atmosfär (argon eller kväve).
Lager-för-lagerbyggnad -Typisk lagertjocklek 20–50 μm.
Kylning och borttagning -Kontrollerad kylning för att begränsa kvarvarande stress, följt av pulverborttagning och första rengöring.
Post-Bearbetar -HIP, glödgning, CNC-bearbetning och ytbehandling efter behov
Dimensionella möjligheter:
- Allmän noggrannhet: ±0,1 mm på små detaljer; ±0,2 % på större dimensioner
- Minsta väggtjocklek: 0,4–0,5 mm (designberoende)
- Minsta funktionsstorlek: 0,3–0,5 mm efter parameteroptimering
Materialegenskaper
Korrekt efter-bearbetad 3D-tryckt ren koppar bibehåller de bulk-materialegenskaper som förväntas av legeringen: elektrisk ledningsförmåga på 95–98 % IACS, värmeledningsförmåga ~390 W/m·K, densitet 8,9 g/cm³ efter glödgning och bra kanalisering.
Koppar kontra vanliga alternativ
|
Egendom |
Ren koppar (3D-utskriven, optimerad) |
Beryllium koppar (BeCu) |
Mässing (typiskt) |
|
Elektrisk konduktivitet (% IACS) |
95–98% |
15–45% |
26–28% |
|
Värmeledningsförmåga (W/m·K) |
~390 |
~105–230 |
~109–121 |
|
Draghållfasthet (MPa) |
200–260 (HIP + glödgat) |
410–1380 |
310–550 |
|
Densitet (g/cm³) |
8.9 |
8.3 |
8.4–8.7 |
|
Nyckelfördel |
Högsta ledningsförmåga |
Hög styrka |
Kostnad & bearbetbarhet |
Draghållfasthetsvärden återspeglar HIP + glödgat tillstånd. Eftersom-tryckt koppar kan uppvisa högre hållfasthet (upp till ~350 MPa) men lägre konduktivitet och duktilitet, och rekommenderas i allmänhet inte som levererat tillstånd för ledande applikationer.
För applikationer där elektrisk eller termisk prestanda är det primära kravet och extrem mekanisk hållfasthet inte är det, är tillverkning av ren koppartillsats vanligtvis det bästa materialvalet. Med låg porositet närmar sig ledningsförmågan hos LPBF-koppar den för bearbetad koppar.
Post-Bearbetningsalternativ
Efter-bearbetning är viktigt för att uppnå full prestanda hos AM-delar av rena koppar:
Varmisostatisk pressning (HIP):
Stänger kvarvarande mikroporositet och förbättrar utmattningslivslängden med försumbar påverkan på konduktiviteten. Rekommenderas för kritiska applikationer.
Glödgning:
Lindrar kvarvarande stress, återställer duktiliteten och förbättrar den elektriska ledningsförmågan. Typiskt område: 400–600 grader, atmosfär-kontrollerad.
CNC-bearbetning:
Skärper toleranser på parningsdetaljer (ned till ±0,01 mm) och förbättrar ytkvaliteten.
Ytbehandling:
Elektropolering för låg ytjämnhet (vanligtvis Ra<1.6 μm on accessible surfaces); silver plating for reduced skin-effect losses at high frequencies; electroless nickel for corrosion resistance.
Dessa steg kan kombineras efter behov. HIP + glödgning är standardkombinationen för komponenter i flyg--klass.
Applikationsscenarier
Induktionsspolar
Monolitisk konstruktion med integrerade konforma kylkanaler eliminerar fel-benägna lödfogar. Konform kylning stöder en jämnare temperaturfördelning och varaktig drift med högre-effekt. Fältresultat från våra kunder indikerar service-förbättringar på ungefär 2× jämfört med jämförbara lödda kopparslingor, med den exakta ökningen beroende på driftcykel och kylvätskeförhållanden.
Värmeväxlare / Kylflänsar
Komplexa interna flödeskanaler - TPMS-gitter, spiraler och vågiga plattor - ökar förhållandet yta-area-till-volym och främjar turbulent blandning, vilket förbättrar termisk prestanda. Används i stor utsträckning i elektronikkylning och nya-energisystem.
Elektriska kontakter
Hög ledningsförmåga stöder lågt kontaktmotstånd för hög-strömkopplingsapplikationer.
RF / mikrovågsvågledare
Komplexa interna geometrier minskar signalförlusten i satellitkommunikations- och radarsystem samtidigt som lättare sammansättningar möjliggörs.
Motorlindningsprototyper
Snabb validering av avancerade kylstrukturer och hårnåls-/profil-koncept för motorer med högre-effektivitet.
Medicinska och industriella specialanpassade delar
Anpassade icke-magnetiska eller hög-konduktiva komponenter för specialiserad utrustning.
FAQ
Populära Taggar: ren koppar 3d-utskrift, Kina ren koppar 3d-utskrift tillverkare, leverantörer, fabrik, 3D-printade värmeväxlare, 3D-utskrivna induktionsspolar, Tillverkning av kopparadditiv, Industriell metall 3D-utskrift, metall 3D-utskrift, 3D-utskrift av ren koppar
