Aditivní výroba mědi

aditivní výroba mědi prokazuje rozšiřující se využití napříč metodami aditivní výroby, což umožňuje výrobu vysoce vodivých dílů s užitečnými mechanickými vlastnostmi. Jako jeden z mála kovů, které lze použít v procesech fúze v práškovém loži, tryskání pojiva a nanášení směrované energie, slibuje pochopení klíčových vlastností prášku růst aplikací.

Přehled z aditivní výroba mědi

Aditivní výroba pomocí měděných příslibů:

• Elektrická a tepelná vodivost vyšší než u ostatních kovů
• Hustota podobná běžným technickým slitinám
• Lepší tažnost než u materiálů, jako je ocel nebo nikl.
• Škála možností legování pro vyladění vlastností
• Antimikrobiální chování zajišťující hygienické použití
• Recyklovatelnost podporující cíle udržitelnosti

Díly s jemnými detaily, složitou geometrií a lehkými konformními kanály lze vyrábět s vlastnostmi přizpůsobenými tepelnému, elektrickému nebo mechanickému namáhání díky optimálnímu výběru slitiny a procesu.

Potenciální aplikace zahrnují chlazení elektroniky, radiofrekvenčních komponent, odlévacích forem s konformním chlazením a implantátů na zakázku. S tím, jak aditivní platformy budou zvyšovat objemy výroby měděných materiálů, bude se rozšiřovat jejich využití v různých odvětvích.

Typy měděného prášku

K dispozici jsou různé typy práškových surovin podle způsobu výroby, vlastností a skupiny slitin:

Plynem atomizované a legované prášky mají tokové a tvarové vlastnosti vhodné pro potřeby AM.

aditivní výroba mědi Složení

Různé možnosti měděného materiálu pro aditivum:

Stopové prvky jako Pb, Fe, Sb pomáhají upravovat vlastnosti a zpracovatelnost. Specifické složení je vyladěno pro požadované elektrické, tepelné a mechanické vlastnosti.

Vlastnosti aditivní výroby mědi

Nové možnosti AM mědi vycházejí z užitečných fyzikálních a funkčních vlastností:

Fyzikální vlastnosti

Hustota leží mezi hliníkem a měkkými ocelemi, zatímco výjimečná vodivost převyšuje alternativní kovy.

Mechanické vlastnosti

Mění se s přídavky legujících látek po tepelném zpracování:

Funkční atributy

Tyto vlastnosti pomáhají zaměřit se na elektrické kontakty, přívodní rámy, výměníky tepla atd. s využitím hbitosti AM.

Výroba z aditivní výroba mědi

Komerční zařízení na výrobu práškových surovin:

1. Tavení - Čistá měděná katoda se indukčně taví v řízené atmosféře.

2. Atomizace - Vysokotlaký inertní plyn rozbíjí proud taveniny na jemné kapičky.

3. Chlazení a sběr prášku - Tvarování a tuhnutí částic prášku

4. Sítování - Vícestupňová klasifikace poskytuje frakce specifické pro danou aplikaci

5. Balení - Uzavřené nádoby s inertním plynem zajišťují stabilitu skladování

Speciální slitiny se před atomizací taví ve vakuu. Recyklace šrotu rovněž poskytuje vhodný prášek.

aditivní výroba mědi Aplikace

Nové aplikační oblasti, které využívají výhod měděné AM:

Elektronika

Vynikající tepelná vodivost napomáhá odvodu tepla z obalů a zároveň minimalizuje problémy s roztažností. Funkce, jako jsou přizpůsobitelné tištěné chladiče nebo štíty, se stávají proveditelnými.

Elektrické komponenty

Nízký odpor umožňuje výrobu lehkých induktorů, přípojnic a VF stínění aditivní výrobou.

Opotřebitelné díly

Zlepšení drsnosti povrchu pomocí AM podporuje odolnost proti otěru v aplikacích, jako jsou ložiska, pouzdra atd.

Automobilový průmysl

Kombinovaná pevnost a tažnost je výhodná pro geometrie tenkostěnných výměníků tepla potřebných pro tepelné řízení baterií elektromobilů.

Aerospace

Poznatky z oplášťování komor raketových motorů se přenášejí i do systémů odvodu tepla z letadel, jako jsou parní komory.

Biomedicína

Antimikrobiální chování podporuje přizpůsobení implantátů a protéz na míru biologickým rozhraním.

aditivní výroba mědi Specifikace

Klíčové vlastnosti prášku a metriky mědi pro AM:

Známky

Podle normy MPIF 115 pro prášky pro aditivní výrobu:

Menší velikosti nabízejí lepší rozlišení a kvalitu povrchu, zatímco větší částice zajišťují úspory při vytváření.

Normy aditivní výroby mědi

Klíčové protokoly o zkouškách prášku zahrnují:

• MPIF 115 - Aditivní výroba pro konstrukční díly z práškové metalurgie
• ASTM B243 - Standardní zkušební metoda pro práškovou metalurgii mědi a měděných slitin v prášku a kompaktních materiálech
• ISO 4490 - Stanovení distribuce velikosti částic kovových prášků pomocí laserové difrakce
• BSI PAS 139 - Specifikace pro aditivně vyráběné díly z kovů

Ty pomáhají srovnávat kvalitu vstupních surovin pro optimální reprodukovatelnost a spolehlivost vytištěných dílů.

aditivní výroba mědi Stanovení cen

Reprezentativní ceny, 2023:

Vyšší rozložení hustoty, menší a rovnoměrné částice mají přednost před nepravidelnou morfologií a hrubými částicemi.

Výhody a nevýhody

Výhody

• Velmi vysoká elektrická a tepelná vodivost
• Užitečná kombinace pevnosti a tažnosti
• Antimikrobiální vlastnosti povrchu
• Vynikající biofunkčnost a biokompatibilita
• Rozměrová stabilita při různých provozních teplotách
• Rychlejší přenos tepla z tenkých profilů
• Vhodné pro styk s potravinami, kapalinami a plyny

Nevýhody

• Horší schopnost pracovat při vysokých teplotách než slitiny železa.
• Nižší tvrdost než u slitin železa, kobaltu nebo niklu.
• Těžké ve srovnání s lehkými kovy, jako je hliník, hořčík.
• Vyšší materiálové náklady než u ocelových protějšků
• Citlivé na vodíkovou křehkost za určitých podmínek

Pochopení jedinečných silných stránek a omezení slibuje optimální použití v odvětvích, kde měď přináší hodnotu.

aditivní výroba mědi Dodavatelé

Přední světové zdroje nabízející měděný prášek pro aditivní výrobu:

Tito zavedení výrobci kovových prášků nyní uspokojují rostoucí poptávku po mědi na trzích průmyslového 3D tisku pomocí přizpůsobených tříd. Služby zakázkového zpracování na míru zvyšují škálovatelnost kapacity měděných práškových surovin pro AM.

Nejčastější dotazy

Souhrn

Aditivní výroba výrazně rozšiřuje flexibilitu výroby měděných součástek, uvolňuje nové geometrie a umožňuje lehké multifunkční sestavy v oblasti elektroniky, elektrotechniky a tepelného hospodářství. Vzhledem k tomu, že podpora kvality prášku podporuje spolehlivé mechanické vlastnosti na úrovni konvenčních cest, větší kritické součásti si osvojí produktivitu AM v komerčním měřítku.

Nové varianty slitin extrapolované ze slibných schopností CuCrZr a CuCo ukazují na dosud neprozkoumané kombinace vlastností pro kosmické aplikace. Mezitím odvětví s vysokou hodnotou, jako je lékařství, využívají biofunkčnost, která prostřednictvím AM konstrukce pohání přizpůsobené výměníky tepla a implantáty. Všudypřítomná měď tak vstupuje do nového terénu na základě fúze v práškovém loži a univerzálnosti nanášení směrované energie, protože utility využívají tvarové složitosti s užitečnou vodivostí.

znát více procesů 3D tisku