3D tisk měděného prášku
Obsah
Přehled o 3D tisk měděného prášku
3D tisk měděného prášku je kovový prášek vyrobený z čisté mědi nebo měděných slitin používaný jako surovina v různých technologiích 3D tisku pro výrobu měděných dílů a produktů pro konečné použití.
Některé klíčové vlastnosti a výhody použití 3D tisku s měděným práškem zahrnují:
- Vysoká elektrická a tepelná vodivost požadovaná pro elektronické aplikace
- Velmi vysoké hodnocení obrobitelnosti pro dobrou povrchovou úpravu a následné zpracování
- Vynikající mechanické vlastnosti, jako je pevnost a tažnost
- Odolnost proti korozi díky tvorbě ochranné vrstvy oxidu mědi
- Biokompatibilní pro lékařské přístroje a implantáty
- Cenová výhoda oproti konvenčnímu obrábění mědi
Několik procesů 3D tisku kovů využívá měděný prášek, nejčastěji:
Typy 3D tisku s použitím měděného prášku
Technologie 3D tisku | Popis |
---|---|
Tryskání pojiva | Lepí měděný prášek pomocí tekutých pojiv |
Usměrněná depozice energie (DED) | Používá laser nebo elektronový paprsek k roztavení měděného prášku |
Selektivní laserové tavení (SLM) | Selektivně laserem tavený a spojovaný měděný prášek |
Tyto aditivní výrobní techniky umožňují vytvářet složité geometrie s mědí, které nejsou proveditelné litím nebo obráběním. Díly lze vyrábět na vyžádání bez nástrojů nebo forem.
Nyní se podívejme hlouběji na druhy mědi pro 3D tisk, vlastnosti, aplikace, specifikace, ceny, srovnání a další.

Složení 3D tisk měděného prášku
Existuje několik hlavních typů kovových prášků mědi používaných v aditivní výrobě:
Složení měděného prášku pro 3D tisk
Typ prášku | Typické složení |
---|---|
Čistá měď | 99,7 % Cu minimum |
Slitina mědi a cínu | Slitina bronzu Cu-10Sn |
Slitina mědi a niklu | 90Cu-10Ni nebo 70Cu-30Ni |
Charakteristiky 3D tištěných dílů z čisté mědi
- Vynikající elektrická vodivost pro elektroniku
- Tažný materiál umožňující následné zpracování
- Žíhání může dále zlepšit tažnost
- Nízká tvrdost 100 HV po tisku
Klady
- Nejvyšší tepelná a elektrická vodivost
- Snadné obrábění, pokovování, povrchová úprava po výrobě
- Biokompatibilní pro lékařské použití
- Svařování různých kovů je zjednodušeno
Nevýhody
- Měkké textury a prvky s nízkou pevností
- Riziko delaminace mezi vrstvami
- Tvorba oxidového filmu náchylná ke kontaminaci
Charakteristiky 3D tištěných dílů z bronzu Cu-Sn
- Lepší mechanické vlastnosti s legováním cínu
- Až dvojnásobná tvrdost a pevnost
- Pohybujte povrchovou úpravou odolnou proti opotřebení
- Odolnost vůči vyšším teplotám
Klady
- Silnější díly, které odolávají deformaci
- Umožňuje tisk jemných detailů a textur
- Malé množství cínu zlepšuje vlastnosti
- Dobrá odolnost proti korozi
Nevýhody
- Nižší tepelná a elektrická vodivost
- Vyšší hustota zvyšuje hmotnost
- Stále vyžadují podpěry během tisku
Charakteristiky 3D tištěných dílů ze slitiny Cu-Ni
- Vynikající kombinace pevnosti a vodivosti
- Zachovává vysokou tažnost a tepelné vlastnosti
- Zvyšuje tvrdost pro ochranu proti opotřebení
- Dobře se pájí s ostatními měděnými součástmi
Klady
- Nastavitelné vlastnosti vyvažující pevnost, tvrdost a vodivost
- Pevné díly schopné odolat namáhání
- Pouhých 10 % niklu zdvojnásobuje mez kluzu
- Nižší bod tání prospívá tisku při nižších teplotách
Nevýhody
- Není biokompatibilní pro lékařské přístroje
- Nikl může iniciovat galvanickou korozi
- Vyšší náklady na materiál než čistá měď
Aplikace 3D tištěné mědi
Díky svým všestranným vlastnostem materiálu se 3D tisk s měděným práškem používá v různých průmyslových odvětvích:
Aplikace měděného prášku pro 3D tisk
Průmysl | Běžné aplikace |
---|---|
Elektronika | Propojení, kontakty, svorky, stínění EMI |
Elektrické | Přípojnice, vinutí rotoru, elektromagnety |
Výměníky tepla | Chladiče, výparníky, kondenzátory |
Automobilový průmysl | Svařovací hroty, pouzdra, ložiska |
Architektura | Dekorativní fasády, panely, modelování |
Lékařský | Elektrody, ZELENÉ, implantáty, chirurgické nástroje |
Některé konkrétní příklady produktů zahrnují:
Elektronika: Vodivé stopy, dráty, antény, baterie, senzory
Automobilový průmysl: Světelné kryty, rychlospojky, závitové vložky
Letectví: Držáky, komponenty pro řízení točivého momentu, rádiový hardware
Spotřební zboží: Tlačítka, uzávěry, zipy, dekorativní díly
Hardware: Ozubená kola, zámky, pružiny, spojovací prvky, jako jsou matice a šrouby
Využití vlastností mědi v 3D tisku odemyká inovativní geometrie nemožné s aditivními metodami, které mohou zlepšit funkčnost a účinnost.
Specifikace měděného kovového prášku pro 3D tisk
Výrobci 3D tiskáren charakterizují měděný prášek na základě metrik, jako jsou:
Specifikace měděného prášku pro 3D tisk
Parametr | Typický rozsah specifikací |
---|---|
Tvar prášku | Převážně sférické |
Rozsah velikostí | 15-45 mikronů |
Min. zdánlivá hustota | 3,5 g/cm3 |
Typická tloušťka vrstvy | 20-100 mikronů |
Průtoková rychlost | >=25 s pro 50 g |
Zbytkový kyslík | 0,3% max |
Další důležitá měření prášku:
- Hustota poklepání: Po usazení se pohybuje v rozmezí 4-4,5 g/cm3
- Hallův průtok: Doba, za kterou 50 g prášku proteče otvorem trychtýře
- Hausnerův poměr: Hustota po usazení dělená zdánlivou hustotou udává tekutost
Úzké rozložení zajišťuje husté a rovnoměrné rozprostření prášku během tisku. Nízký obsah kyslíku zabraňuje nadměrným oxidům, které brání spojování vrstev.
Ceny měděného kovového prášku, dodavatelé a srovnání
Náklady na měděný prášek kolísají na základě tržních cen, složení, množství a místa původu:
Srovnání nákladů na měděný prášek
Typ | Průměrné cenové rozpětí | Klíčoví dodavatelé |
---|---|---|
Čistá měď | 50-80 USD za kg | AP&C, Sandvik Osprey, Carpenter Additive |
Cu-10Sn bronz | $55-90 za kg | ECKA Granules, BASF Additive Mfg, LPW Technology |
Slitina CuNi10 | 65-105 USD za kg | Linde, Arconic Components, Praxair |
Nákup vysoce čistých druhů od certifikovaných výrobců kovových prášků zajišťuje spolehlivou kvalitu. Zahraniční dodavatelé nabízejí levnější možnosti, ale mohou postrádat konzistenci.
Při porovnávání materiálů měděného prášku pro tiskovou úlohu zvažte:
Pro a proti různých měděných prášků
Typ | Klady | Nevýhody |
---|---|---|
Čistá měď | Nejvyšší tepelný/elektrický výkon<br>Nejnižší cena | Měkké díly náchylné k opotřebení<br>Riziko delaminace |
Slitina bronzu Cu | Silnější součásti<br>Lepší rozlišení jemných detailů | Těžší součásti<br>Nižší vodivost |
Měď a nikl | Vyvážená pevnost a vodivost <br>Řízené tření/opotřebení | Není biokompatibilní<br>Obtížnější obrábění |
Stručně řečeno, čistá měď vyhovuje potřebám elektroniky, zdůrazňuje vodivost a tažnost za nízkou cenu, zatímco slitiny lépe splňují mechanické požadavky s vyšší pevností a tvrdostí.
Parametry tisku, prahové hodnoty a doporučení
Nastavení optimálních nastavení tisku je klíčem k úspěšnému použití měděného prášku:
Nastavení profilu tisku pro měděný prášek
Parametr | Typický rozsah | Doporučení |
---|---|---|
Tloušťka vrstvy | 20-100 mikronů | Tenčí vrstvy zlepšují spojení mezi vrstvami |
Výkon laseru (pro SLM) | 100-500 W | Vyšší hustota a smáčení při zvýšeném výkonu |
Rychlost skenování | 100-500 mm/s | Vyšší rychlosti snižují tepelný příkon a zbytkové napětí |
Velikost paprsku | 20-100 mikronů | Průměr laseru blízko tloušťky vrstvy |
Podpůrné struktury | Stromovitý | Zabraňte deformaci a poté ji odstraňte následným zpracováním |
Ochranný plyn | Argon nebo dusík | Zabraňte oxidaci během stavby |
Ohřev stavební desky | 50-250 °C | Chladič po nanesení, pokud je chlazení příliš rychlé |
Úleva od stresu | Žíhání 1-3 hodiny při 400 °C | Snižte zbytková napětí podporující integritu vrstvy |
Izostatické lisování za tepla | 1000-10000 psi při 500-950 °C | Zvyšte hustotu zhroucením dutin |
Povrchová úprava | Otáčení, obrábění, broušení, leštění atd. | Zjemněte drsnost povrchu |
Sledování velikosti a teplot taveniny pomáhá při kalibraci parametrů laseru v reálném čase. Přizpůsobte přívod energie tiskové ploše, abyste dosáhli dobré fúze bez nadměrného zahřívání.
Pro vysoce kvalitní díly, řízení teploty je klíčové spolu se zmírněním zbytkového napětí prostřednictvím strategických cyklů ohřevu/chlazení během tisku, jakož i tepelným zpracováním po výrobě. Využijte standardní metody zpracování kovů/obrábění pro dokončování měděných tištěných součástí.
Průmyslové standardy pro 3D tisk s použitím kovových prášků
Standardizační organizace pro aditivní výrobu kovů
Organizace | Relevantní standardy pro aditivní výrobu kovů |
---|---|
ASTM International | F3049, F2971, F3184, F3301 atd. pro vhodné slitiny, požadavky na proces, kvality |
Mezinárodní organizace pro normalizaci (ISO) | ISO/ASTM 52915, 52921 pokrývající návrh, procesy, testování |
SAE International | AMS7001A Specifikace leteckých materiálů a procesů |
Americká společnost strojních inženýrů (ASME) | BPVC Oddíl IX Svařovací kódy |
Národní institut pro standardy a technologie (NIST) | Referenční data měděného prášku a věda o měření |
Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC) | IEC 62890 srovnávací hodnocení výkonu procesu tavení práškového lože kovů |
Tyto sdílejí osvědčené postupy a kvantifikují kritéria opakovatelného výkonu pro kvalifikaci dílů pro konečné použití.
Pro letecké a letecké komponenty, je také nutné dodržovat další standardy CAA Automobilový průmysl Díly také odkazují na specifikace UL, A2LA a NADCAP.
V aplikacích pro zdravotnické prostředkyje splnění předpisů FDA a CE povinné před uvedením na trh, aby byla zajištěna biokompatibilita a bezpečnost pacientů.
Celkově standardy synchronizují vývoj technologií v celém odvětví aditivní výroby kovů.

Nejčastější dotazy
Otázka: Jak vybrat správnou měděnou slitinu pro mou aplikaci?
Odpověď: Většina výrobků zdůrazňuje buď pevnost, tvrdost a odolnost proti opotřebení, nebo tepelnou/elektrickou vodivost. Ladění legujících prvků, jako je cín nebo nikl, umožňuje optimalizaci vlastností na míru.
Otázka: Vyžaduje měděný prášek při tisku stínění inertním plynem?
Odpověď: Ano, zahřátí měděného prášku na vysoké teploty způsobuje oxidaci povrchu, čímž se ztrácejí legující prvky. Stínění argonem nebo dusíkem zabraňuje nadměrné ztrátě materiálu.
Otázka: Co způsobuje praskání mezi vrstvami při 3D tisku mědi?
Odpověď: Diferenciální rychlosti chlazení plus smršťování slitiny mohou zavést napětí vedoucí k mezivrstvovým prasklinám. Lepší tepelné řízení během stavby a tepelné zpracování pro uvolnění pnutí po procesu snižují tyto vady.
Otázka: Proč má můj 3D tištěný měděný díl špatnou povrchovou úpravu a texturu?
Odpověď: Nedostatečné tavení částic prášku z nízkého výkonu laseru způsobuje porézní nerovnoměrné textury, které vyžadují rozsáhlé dokončovací obrábění. Kalibrace tisku, dostatečné překrytí vrstev a vyšší hustota energie zlepšují kvalitu povrchu.
Otázka: Je přímý kovový tisk s měděným práškem velmi drahý?
Odpověď: Ano, náklady na systém tiskárny přesahující 100 000 USD plus opakované nákupy kovového prášku jej činí prohibitivně drahým pro malé produkce. Náklady na díl se však výrazně snižují při hromadné výrobě díky absenci požadavků na nástroje.
Sdílet na
MET3DP Technology Co., LTD je předním poskytovatelem řešení aditivní výroby se sídlem v Qingdao v Číně. Naše společnost se specializuje na zařízení pro 3D tisk a vysoce výkonné kovové prášky pro průmyslové aplikace.
Dotaz k získání nejlepší ceny a přizpůsobeného řešení pro vaše podnikání!
Související články

Vysoce výkonné segmenty lopatek trysek: Revoluce v účinnosti turbín díky 3D tisku z kovu
Přečtěte si více "O Met3DP
Nedávná aktualizace
Náš produkt
KONTAKTUJTE NÁS
Nějaké otázky? Pošlete nám zprávu hned teď! Po obdržení vaší zprávy obsloužíme vaši žádost s celým týmem.

Kovové prášky pro 3D tisk a aditivní výrobu