Műszaki megvalósíthatóság
A tiszta réz lézeres -feldolgozása kihívást jelent, mivel nagy a közeli infravörös hullámhosszú-reflexiója és nagyon magas hővezető képessége. Ezek a tulajdonságok alacsony energiaelnyelést és gyors hőleadást okoznak, ami porozitáshoz és tökéletlen fúzióhoz vezethet a hagyományos szálas-lézeres SLM rendszerekben.
A mi megoldásaink
Zöld lézer (515 nm):
Jelentősen nagyobb abszorpció a rézben, ami 99,5%-nál nagyobb vagy egyenlő relatív sűrűséget tesz lehetővé (validált geometriákon jellemzően 99,7–99,9%) és 95–98%-os elektromos vezetőképességet IACS a feldolgozás utáni állapotban.
Érvényesített paraméterkönyvtárak:
Lézerteljesítmény 190–500 W, pásztázási sebesség 500–1250 mm/s, rétegvastagság 15–60 μm - az ASTM F3301 por-ágyfúziós útmutatásnak megfelelő belső referenciaértékeken.
Többfolyamatos{0}}képesség:
Réz LPBF (zöld{0}}lézer SLM/DMLS) és kötőanyag-sugárzó platformok, az alkalmazáshoz igazítva.
Mi az átlátszó műanyag öntés?
Gyártási folyamat
Tiszta réz 3D nyomtatásunk elsősorban Laser Powder Bed Fusion (LPBF) technológiát használ. A folyamat a következőkből áll:
Por elkészítése -Nagy-tisztaságú (nagyobb vagy egyenlő, mint 99,9%) gáz-porlasztott gömb alakú rézpor, 15–45 μm részecskeméret, a jó folyóképesség és a tömörítési sűrűség érdekében.
Lézerolvadás -Réteg{0}}bölcs zöld-lézeres szkennelés inert atmoszférában (argon vagy nitrogén).
Réteg-a-Rétegépítés -Jellemző rétegvastagság 20-50 μm.
Hűtés és eltávolítás -Ellenőrzött hűtés a maradék feszültség korlátozása érdekében, majd a por eltávolítása és a kezdeti tisztítás.
Bejegyzés-Feldolgozás -Igény szerint HIP, izzítás, CNC megmunkálás és felületkezelés
Méretezési képességek:
- Általános pontosság: ±0,1 mm kis felületeken; ±0,2% nagyobb méreteknél
- Minimális falvastagság: 0,4-0,5 mm (tervezéstől függően)
- Minimális elemméret: 0,3–0,5 mm a paraméteroptimalizálás után
Anyagtulajdonságok
A megfelelően utólag{0}}feldolgozott 3D-nyomtatott tiszta réz megtartja az ötvözettől elvárt anyagtulajdonságokat: 95–98%-os IACS elektromos vezetőképesség, ~390 W/m·K hővezetőképesség, 8,9 g/cm³ sűrűség és jó lágyítási képesség.
Réz vs. Közös alternatívák
|
Ingatlan |
Tiszta réz (3D nyomtatott, optimalizált) |
berillium réz (BeCu) |
Sárgaréz (tipikus) |
|
Elektromos vezetőképesség (% IACS) |
95–98% |
15–45% |
26–28% |
|
Hővezetőképesség (W/m·K) |
~390 |
~105–230 |
~109–121 |
|
Szakítószilárdság (MPa) |
200–260 (HIP + lágyított) |
410–1380 |
310–550 |
|
Sűrűség (g/cm³) |
8.9 |
8.3 |
8.4–8.7 |
|
Kulcselőny |
Legmagasabb vezetőképesség |
Nagy szilárdság |
Költség és megmunkálhatóság |
A szakítószilárdsági értékek a HIP + lágyított állapotot tükrözik. Mivel-a nyomtatott réz nagyobb szilárdságot mutathat (akár ~350 MPa-ig), de alacsonyabb a vezetőképessége és rugalmassága, ezért általában nem ajánlott szállított állapotként vezetőképes alkalmazásokhoz.
Azokban az alkalmazásokban, ahol az elektromos vagy termikus teljesítmény az elsődleges követelmény, és nem az extrém mechanikai szilárdság, általában a tiszta réz adalékgyártás a legjobb anyagválasztás. Alacsony porozitás mellett az LPBF réz vezetőképessége közel áll a kovácsolt réz vezetőképességéhez.
Hozzászólás-Feldolgozási beállításai
Az utófeldolgozás elengedhetetlen a tiszta réz AM alkatrészek teljes teljesítményének megvalósításához:
Meleg izosztatikus préselés (HIP):
Megszünteti a maradék mikroporozitást és javítja a kifáradási élettartamot, elhanyagolható hatással a vezetőképességre. Kritikus alkalmazásokhoz ajánlott.
Lágyítás:
Enyhíti a maradék feszültséget, helyreállítja a rugalmasságot és javítja az elektromos vezetőképességet. Tipikus tartomány: 400–600 fok, légkör-szabályozott.
CNC megmunkálás:
Megszorítja az illeszkedési jellemzők tűrését (±0,01 mm-ig), és javítja a felület minőségét.
Felületkezelés:
Elektropolírozás az alacsony felületi érdesség érdekében (Ra jellemzően<1.6 μm on accessible surfaces); silver plating for reduced skin-effect losses at high frequencies; electroless nickel for corrosion resistance.
Ezek a lépések igény szerint kombinálhatók. A HIP + lágyítás az űrrepülő{2}}minőségű alkatrészek szabványos kombinációja.
Alkalmazási forgatókönyvek
Indukciós tekercsek
A beépített konform hűtőcsatornákkal rendelkező monolit felépítés kiküszöböli a meghibásodásra hajlamos{0}}forrasztott kötéseket. A konform hűtés egyenletesebb hőmérséklet-eloszlást és tartósan nagyobb{2}}teljesítményű működést biztosít. Ügyfeleink helyszíni eredményei azt mutatják, hogy az élettartam körülbelül 2-szeresére nőtt a hasonló keményforrasztott réztekercsekhez képest, a pontos nyereség pedig a munkaciklustól és a hűtőfolyadék-viszonyoktól függ.
Hőcserélők / hűtőbordák
Az összetett belső áramlási csatornák - TPMS-rácsok, spirálok és hullámos lemezek - növelik a felület-terület-/-arányt, és elősegítik a turbulens keveredést, javítva a hőteljesítményt. Széles körben használják az elektronikai hűtési és új -energiarendszerekben.
Elektromos érintkezők
A nagy vezetőképesség támogatja az alacsony érintkezési ellenállást a nagy{0}}áramú kapcsolási alkalmazásoknál.
RF / mikrohullámú hullámvezetők
A bonyolult belső geometriák csökkentik a jelveszteséget a műholdas kommunikációs és radarrendszerekben, miközben könnyebb szerelvényeket tesznek lehetővé.
Motor tekercselés prototípusai
Fejlett hűtőszerkezetek és hajtű/profil{0}}huzalkoncepciók gyors ellenőrzése a nagyobb-hatékonyságú motorokhoz.
Orvosi és ipari egyedi alkatrészek
Személyre szabott nem-mágneses vagy nagy-vezetőképességű alkatrészek speciális berendezésekhez.
GYIK
Népszerű tags: tiszta réz 3D nyomtatás, Kína tiszta réz 3D nyomtatás gyártói, beszállítói, gyárai, 3D nyomtatott hőcserélők, 3D nyomtatott indukciós tekercsek, Réz additív gyártás, Ipari fém 3D nyomtatás, fém 3D nyomtatás, Tiszta réz 3D nyomtatás
