Kāpēc Copper AM ir grūti - un kā mēs to risinām

Tīram varam ir divi labi zināmi AM izaicinājumi: augsta atstarošana infrasarkano staru viļņu garumā un ļoti augsta siltumvadītspēja. Kombinācija izraisa zemu enerģijas absorbciju un ātru siltuma izkliedi, kas var izraisīt porainību un nepilnīgu saplūšanu parastajās šķiedru-lāzeru sistēmās.

Mūsu risinājumi:

Zaļais lāzers (515 nm):

Lielāka vara absorbcija, kas nodrošina relatīvo blīvumu lielāku vai vienādu ar 99,5% (parasti 99,7–99,9%) un vadītspēju 95–98% IACS pēcapstrādes stāvoklī.

Validētās parametru bibliotēkas:

Lāzera jauda 190–500 W, skenēšanas ātrums 500–1250 mm/s, slāņa biezums 15–60 μm - atbilst iekšējiem etaloniem, kas saskaņoti ar ASTM F3301 pulvera {{8}slāņa saplūšanas norādījumiem.

Vairāku{0}}procesu iespēja:

Vara LPBF (zaļais{0}}lāzers SLM/DMLS) un saistvielu strūklas platformas, kas pielāgotas lietojumam.

Ražošanas procesi

Pareizas vara AM metodes izvēle ir atkarīga no tilpuma, precizitātes prasībām un pielietojuma:

Process	Labākais priekš	Galvenās īpašības
Laser Powder Bed Fusion (LPBF/SLM)	Augstas-precizitātes no mazām-līdz-vidējām daļām	Vislabākā izšķirtspēja, tipisks ±0,1 mm, ideāli piemērots sarežģītiem iekšējiem kanāliem
saistvielu strūkla (BJT)	Vidēja-līdz-liela apjoma-ražošana, sarežģīti iekšējie kanāli	Zemākas izmaksas par daļu pēc mēroga; nepieciešamas debind un saķepināšanas darbības
Virzītā enerģijas nogulsnēšanās (DED)	Lielo detaļu un detaļu remonts	Augsts nogulsnēšanās ātrums; vislabākais augstvērtīgu{0}} mezglu remontam vai apšuvumam

Ieteikums:Lietojumiem, kuros dominē sarežģīti iekšējie kanāli - indukcijas spoles, kompaktie siltummaiņi, RF komponenti - LPBF vai saistvielu strūkla (atkarībā no tilpuma) parasti ir vislabāk piemērota.

Materiālu īpašības

Īpašums	Tīrs varš (3D drukāts, optimizēts)	Berilija varš (BeCu)	Misiņš (parasti)
Elektriskā vadītspēja (% IACS)	95–98%	15–45%	26–28%
Siltumvadītspēja (W/m·K)	~390	~105–230	~109–121
Stiepes izturība (MPa)	200–260 (HIP + atkvēlināts)	410–1380	310–550
Blīvums (g/cm³)	8.9	8.3	8.4–8.7
Galvenā priekšrocība	Augstākā vadītspēja	Augsta izturība	Izmaksas un apstrādājamība

Tā kā-apdrukāts tīrs varš var būt stiprāks (~300–350 MPa), bet mazāk vadošs un mazāk plastisks; iepriekš minētie diapazoni apraksta ieteicamo HIP + atkvēlinātās piegādes stāvokli.

Notiek ziņu-apstrāde

Pēc{0}}apstrāde ir būtiska, lai nodrošinātu vara AM detaļu veiktspēju:

Karstā izostatiskā presēšana (HIP):

Aizver atlikušo mikroporainību; uzlabo blīvumu un noguruma kalpošanas laiku ar nenozīmīgu ietekmi uz vadītspēju. Ieteicams kritiskām lietojumprogrammām.

Atkausēšana:

Mazina atlikušo stresu, atjauno elastību un uzlabo elektrovadītspēju. Tipisks 400–600 grādi, atmosfēra-kontrolēta.

Vakuuma saķepināšana (tikai BJT):

Sasniedz pilnu blīvumu un mērķa IACS vadītspēju pēc saistvielas izdegšanas.

Ūdeņraža/inerta{0}}atmosfēras atkausēšana:

Mazina atlikušo spriegumu un uzlabo elastību, samazinot plaisu risku termiskās cikla laikā.

Precīza CNC apstrāde:

Nostiprina pielaides un uzlabo virsmas kvalitāti pārošanās pazīmēs.

Virsmas apstrāde:

Sudraba pārklājums, lai samazinātu ādas -efekta zudumus augstās frekvencēs; bezelektroniskais niķelis, kas nodrošina izturību pret koroziju skarbā dzesēšanas{1}}ūdens vidē.

Galvenās pielietojuma jomas

Pieteikums	Vara AM priekšrocības
Indukcijas spoles	Integrēti konformāli dzesēšanas kanāli, bez iekšējiem lodētiem savienojumiem, ~2x ilgāks kalpošanas laiks (parasti)
Siltummaiņi	TPMS/režģa kanāli, par 30–60% lielāks siltuma-pārvades laukums salīdzinājumā ar parastajiem dizainiem
RF / mikroviļņu viļņvadi	Sarežģītas iekšējās ģeometrijas samazina signāla zudumu; izmanto satelītu un radaru sistēmās
Motora tinumu prototipi	Uzlabotu dzesēšanas struktūru ātra apstiprināšana augstākas -efektivitātes motoriem
Elektriskie kontakti	Zema pretestība lielas{0}}strāvas pārslēgšanas lietojumprogrammām
Medicīniskās un rūpnieciskās daļas	Pielāgoti komponenti, kas nav-magnētiski, ar augstu-vadītspēju

Tehniskās iespējas

Izmēru precizitāte:±0,1 mm uz tipiskām iezīmēm

Minimālais sienas biezums:0,4–0,5 mm

Minimālais objekta izmērs:0,3–0,5 mm

Maksimālā veidojuma aploksne:Līdz 500 × 500 × 400 mm (atkarīgs no procesa- un platformas-)

Materiāla tīrība:Lielāks vai vienāds ar 99,9% Cu (atbilst ASTM B152)

FAQ

Kādu vadītspēju var sasniegt ar 3D-drukātu tīru varu?

Optimizētā, pēc-apstrādes stāvoklī LPBF tīrs varš parasti sasniedz 95–98% IACS -, kas ir tuvu kaltajam vara, tiklīdz porainību noslēdz HIP un struktūra tiek atjaunota atkausējot.

Kā vara AM salīdzina ar CNC apstrādi?

AM izceļas ar sarežģītām iekšējām funkcijām (dzesēšanas kanāliem, režģu struktūrām) un ātru prototipu veidošanu. CNC ir labāka{1}}liela apjoma detaļām ar vienkāršu ārējo ģeometriju. Daļām, kurās dominē iekšēja sarežģītība, AM bieži vien ir vienīgā dzīvotspējīgā iespēja.

Vai tīru varu var izdrukāt 3D-ar FDM?

FDM nav piemērots augsta{0}}blīvuma tīram varam. LPBF un saistvielu strūkla ir iedibinātas rūpnieciskās metodes.

Kāds ir objekta minimālais izmērs?

Parasti 0,3–0,5 mm elementiem un 0,4–0,5 mm sienām atkarībā no ģeometrijas un orientācijas.

Kādi ir galvenie izaicinājumi tīra vara 3D drukāšanā?

Augsta lāzera atstarošanās spēja infrasarkanajos viļņu garumos un augsta siltumvadītspēja. Tie tiek risināti, izmantojot zaļā-lāzera tehnoloģiju un stingri kontrolētus procesa parametrus.

Vai jūs piedāvājat DFM atbalstu?

Jā. Mūsu inženieru komanda izmanto elektromagnētisko simulāciju un CFD, lai optimizētu dizainu pirms pirmā slāņa drukāšanas.

Populāri tagi: vara piedevu ražošana, Ķīnas vara piedevu ražošanas ražotāji, piegādātāji, rūpnīca