3D Baskı Bakır Tozu

İçindekiler

Genel Bakış 3D Baskı Bakır Tozu

3D baskı bakır tozu, son kullanım bakır parçaları ve ürünleri üretmek için çeşitli 3D baskı teknolojilerinde hammadde olarak kullanılan saf bakır veya bakır alaşımlarından yapılmış bir metal tozudur.

Bakır tozu ile 3D baskı kullanmanın bazı temel özellikleri ve avantajları şunlardır:

  • Elektronik uygulamalar için istenen yüksek elektriksel ve termal iletkenlik
  • İyi finisaj ve post-processing için çok yüksek işlenebilirlik dereceleri
  • Mukavemet ve süneklik gibi mükemmel mekanik özellikler
  • Koruyucu bakır oksit tabakası oluşumu sayesinde korozyon direnci
  • Tıbbi cihazlar ve implantlar için biyo-uyumlu
  • Geleneksel bakır işlemeye kıyasla maliyet avantajı

Birkaç metal 3D baskı işlemi, en yaygın olarak bakır tozu kullanır:

Bakır Tozu Kullanarak 3D Baskı Türleri

3D Baskı TeknolojisiAçıklama
Binder JettingSıvı bağlayıcı maddeler kullanarak bakır tozunu yapıştırır
Yönlendirilmiş Enerji Biriktirme (DED)Bakır tozunu eritmek için lazer veya elektron ışını kullanır
Seçici Lazer Eritme (SLM)Bakır toz yatağını seçici olarak lazerle eritir ve kaynaştırır

Bu eklemeli üretim teknikleri, döküm veya işleme ile mümkün olmayan bakır ile karmaşık geometriler oluşturmaya izin verir. Parçalar, takım veya kalıp olmadan talep üzerine üretilebilir.

Şimdi 3D baskı, özellikler, uygulamalar, teknik özellikler, fiyatlandırma, karşılaştırmalar ve daha fazlası için bakır kalitelerine daha derinlemesine bir göz atalım.

3d baskı bakır tozu

Bileşimi 3D Baskı Bakır Tozu

Katmanlı imalatta kullanılan birkaç ana bakır metal tozu türü vardır:

3D Baskı Bakır Tozu Bileşimleri

Toz TipiTipik Kompozisyon
Saf Bakır99,7% Cu minimum
Bakır-kalay alaşımıCu-10Sn bronz alaşımı
Bakır-nikel alaşımı90Cu-10Ni veya 70Cu-30Ni

3D Baskılı Saf Bakır Parçaların Özellikleri

  • Elektronikler için mükemmel elektrik iletkenliği
  • Sonradan işlemeye izin veren sünek malzeme
  • Tavlama sünekliği daha da artırabilir
  • Baskı sonrası 100 HV'de düşük sertlik

Artıları

  • En yüksek termal ve elektriksel iletkenlik
  • Kolay işlenebilir, plakalanabilir, inşaat sonrası kaplanabilir
  • Tıbbi kullanımlar için biyo-uyumlu
  • Farklı metallerin kaynağı basitleştirilmiştir

Eksiler

  • Yumuşak, düşük mukavemetli dokular ve özellikler
  • Katmanlar arasında delaminasyon riski
  • Kirlenmeye eğilimli oksit film oluşumu

3D Baskılı Cu-Sn Bronz Parçaların Özellikleri

  • Kalay alaşımı ile daha iyi mekanik özellikler
  • İki kata kadar sertlik ve dayanıklılık
  • Aşınmaya dayanıklı yüzey kaplamasını hareket ettirin
  • Daha yüksek sıcaklık direnci

Artıları

  • Deformasyona karşı daha güçlü parçalar
  • İnce detayların ve dokuların basılmasına olanak sağlar
  • Az miktarda kalay özellikleri geliştirir
  • İyi korozyon direnci

Eksiler

  • Daha düşük termal ve elektriksel iletkenlik
  • Daha yüksek yoğunluk ağırlığı artırır
  • Baskı sırasında hala destek gerektirir

3D Baskılı Cu-Ni Alaşımlı Parçaların Özellikleri

  • Güç artı iletkenliğin mükemmel kombinasyonu
  • Yüksek süneklik ve termal özellikleri korur
  • Aşınma koruması için sertlik katar
  • Diğer bakır bileşenlerle iyi lehimlenir

Artıları

  • Dayanıklılık, sertlik ve iletkenliği dengeleyen ayarlanabilir özellikler
  • Strese dayanabilen güçlü parçalar
  • Sadece 10% nikel akma dayanımını iki katına çıkarır
  • Düşük erime noktası düşük sıcaklıkta baskıya fayda sağlar

Eksiler

  • Tıbbi cihazlar için biyolojik olarak uyumlu değildir
  • Nikel galvanik korozyonu başlatabilir
  • Saf bakırdan daha yüksek malzeme maliyetleri

3D Baskılı Bakır Uygulamaları

Çok yönlü malzeme özellikleri sayesinde, bakır tozu ile 3D baskı tüm sektörlerde kullanılmaktadır:

3D Baskı Bakır Tozu Uygulamaları

EndüstriYaygın Uygulamalar
ElektronikAra bağlantılar, kontaklar, terminaller, EMI ekranlama
ElektrikBaralar, rotor sargıları, elektromıknatıslar
Isı eşanjörleriIsı alıcıları, buharlaştırıcılar, kondansatörler
OtomotivKaynak uçları, burçlar, rulmanlar
MimarlıkDekoratif cepheler, paneller, modelleme
TıbbiElektrotlar, GREEN'ler, implantlar, cerrahi aletler

Bazı spesifik ürün örnekleri şunlardır:

Elektronik: İletken izler, teller, antenler, piller, sensörler

Otomotiv: Işık muhafazaları, hızlı bağlantı parçaları, dişli ekler

Havacılık ve uzay: Braketler, tork kontrol bileşenleri, telsiz donanımı

Tüketim malları: Düğmeler, kapaklar, fermuarlar, dekoratif parçalar

Donanım: Dişliler, kilitler, yaylar, somun ve cıvata gibi bağlantı elemanları

Bakırın 3D baskıdaki özelliklerinden yararlanmak, işlevselliği ve verimliliği artırabilecek eksiltici yöntemlerle imkansız olan yenilikçi geometrilerin kilidini açar.

3D Baskı için Bakır Metal Tozunun Özellikleri

3D yazıcı üreticileri bakır tozunu aşağıdaki gibi ölçütlere göre karakterize eder:

3D Baskı için Bakır Tozu Özellikleri

ParametreTipik Spesifikasyon Aralığı
Toz şekliAğırlıklı olarak küresel
Boyut aralığı15-45 mikron
Min görünür yoğunluk3,5 g/cm3
Tipik katman kalınlığı20-100 mikron
Akış hızı50 g için >=25 sn
Artık oksijen0,3% maks.

Diğer önemli toz ölçümleri:

  • Musluk yoğunluğu: Çökelmeden sonra 4-4,5 g/cm3 aralığında
  • Salon akış hızı: 50 g tozun huni açıklığından akması için geçen süre
  • Hausner oranı: Dokunma yoğunluğunun görünür yoğunluğa bölünmesi akışkanlığı gösterir

Dar dağılım, baskı sırasında yoğun ve homojen toz yayılımı sağlar. Düşük oksijen, katman yapışmasını engelleyen aşırı oksitleri önler.

Bakır Metal Tozu Fiyatları, Tedarikçileri ve Karşılaştırmaları

Bakır tozu maliyetleri piyasa fiyatları, bileşim, miktar ve kaynak konumuna bağlı olarak dalgalanmaktadır:

Bakır Tozu Maliyet Karşılaştırması

TipOrtalama Fiyat AralığıKilit Tedarikçiler
Saf bakır$50-80 kg başınaAP&C, Sandvik Osprey, Carpenter Additive
Cu-10Sn bronz$55-90 kg başınaECKA Granül, BASF Katkı Mfg, LPW Teknolojisi
CuNi10 alaşımı$65-105 kg başınaLinde, Arconic Components, Praxair

Sertifikalı metal tozu üreticilerinden yüksek saflıkta kaliteler satın almak güvenilir kalite sağlar. Denizaşırı tedarikçiler daha düşük maliyetli seçenekler sunar ancak tutarlılıktan yoksun olabilirler.

Bir baskı işi için bakır tozu malzemelerini karşılaştırırken şunları göz önünde bulundurun:

Farklı Bakır Tozlarının Artıları ve Eksileri

TipArtılarıEksiler
Saf bakırEn yüksek termal/elektriksel performans<br>En düşük maliyetAşınmaya eğilimli yumuşak parçalar<br>Delaminasyon riski
Cu bronz alaşımıDaha güçlü bileşenler<br>Daha iyi ince ayrıntı çözünürlüğüDaha ağır bileşenler<br>Daha düşük iletkenlik
Bakır-nikelDengeli güç artı iletkenlik <br>Kontrollü sürtünme/aşınmaBiyolojik olarak uyumlu değil<br>İşlenmesi daha zor

Özet olarakSaf bakır, düşük maliyetle iletkenlik ve sünekliği vurgulayan elektronik ihtiyaçlarına uyarken, alaşımlar daha yüksek mukavemet ve sertlikle mekanik gereksinimleri daha iyi karşılar.

Baskı Parametreleri, Eşikler ve Öneriler

Optimum baskı ayarlarını yapmak, bakır tozunu başarıyla kullanmanın anahtarıdır:

Bakır Tozu için Baskı Profili Ayarları

ParametreTipik AralıkTavsiyeler
Katman kalınlığı20-100 mikronDaha ince katmanlar katmanlar arası bağı iyileştirir
Lazer gücü (SLM için)100-500 WArtan güçte daha yüksek yoğunluk ve ıslatma
Tarama hızı100-500 mm/sDaha yüksek hızlar ısı girdisini ve artık gerilimi azaltır
Kiriş boyutu20-100 mikronKatman kalınlığına yakın lazer çapı
Destek yapılarıAğaç benzeriÇarpılmayı önleyin ve ardından işlem sonrası ile giderin
Koruyucu gazArgon veya nitrojenYapılar sırasında oksidasyonu önleyin
Plaka ısıtması oluşturun50-250°CSoğutma çok hızlıysa bir kez biriktirildiğinde soğutucu
Stres giderici400°C'de 1-3 saat tavlamaKatman bütünlüğünü destekleyen artık gerilmeleri azaltma
Sıcak izostatik presleme500-950°C'de 1000-10000 psiBoşlukları daraltarak yoğunluğu artırın
Yüzey bitirmeYuvarlama, işleme, taşlama, parlatma vb.Yüzey pürüzlülüğünü düzeltin

Eriyik havuzu boyutunun ve sıcaklıklarının izlenmesi, lazer parametrelerinin gerçek zamanlı kalibrasyonuna yardımcı olur. Aşırı ısıtma olmadan iyi bir füzyon elde etmek için enerji girişini baskı alanıyla eşleştirin.

Yüksek kaliteli parçalar içinTermal yönetim, baskı sırasında stratejik ısıtma/soğutma döngüleri ve üretim sonrası ısıl işlemler yoluyla artık gerilimi azaltmanın yanı sıra kilit öneme sahiptir. Bakır baskılı bileşenleri sonlandırmak için standart metal işleme/işleme yöntemlerinden yararlanın.

Metal Tozları Kullanarak 3D Baskı için Endüstri Standartları

Metal Katmanlı Üretim için Standart Kuruluşları

Organizasyonİlgili Metal AM Standartları
ASTM UluslararasıAmenable alaşımlar, proses gereksinimleri, kaliteler için F3049, F2971, F3184, F3301 vb.
Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO)Tasarım, süreçler ve testleri kapsayan ISO/ASTM 52915, 52921
SAE UluslararasıAMS7001A Havacılık ve uzay malzeme ve süreç özellikleri
Amerikan Makine Mühendisleri Topluluğu (ASME)BPVC Bölüm IX Kaynak kodları
Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST)Referans bakır tozu verileri ve ölçüm bilimi
Uluslararası Elektroteknik Komisyonu (IEC)IEC 62890 metal toz yatağı füzyon prosesi performansını kıyaslama

Bunlar en iyi uygulamaları paylaşır ve parçaları son kullanıma uygun hale getirmek için tekrarlanabilir performans kriterlerini ölçer.

İçin havacılık ve uzay bileşenleriek CAA ve FAA standartlarına da uyulması gerekmektedir. Otomotiv parçalar ayrıca UL, A2LA, NADCAP spesifikasyonlarını referans alır.

Tıbbi cihaz uygulamalarındaBiyouyumluluk ve hasta güvenliğini sağlamak için FDA ve CE düzenlemelerine uymak ticarileştirmeden önce zorunludur.

Genel olarak standartlar, metal katkılı imalat endüstrisinde teknoloji gelişimini senkronize eder.

3d baskı bakır tozu

SSS

S: Uygulamam için doğru bakır alaşımını nasıl seçebilirim?

C: Çoğu ürün ya mukavemet, sertlik ve aşınma performansını ya da termal/elektriksel iletkenliği vurgular. Kalay veya nikel gibi alaşım elementlerinin buna göre ayarlanması, özel özellik optimizasyonuna olanak tanır.

S: Bakır tozu baskı sırasında inert gaz koruması gerektirir mi?

C: Evet, bakır tozunu yüksek sıcaklıklara ısıtmak alaşım elementlerini kaybeden yüzey oksidasyonuna neden olur. Argon veya nitrojen ile kalkanlama aşırı malzeme kaybını önler.

S: 3 boyutlu bakır baskı yaparken katmanlar arasında çatlamaya ne sebep olur?

C: Farklı soğutma hızları ve alaşım büzülmesi, katmanlar arası çatlaklara yol açan gerilmelere neden olabilir. Üretim sırasında daha iyi termal kontroller ve işlem sonrası gerilim giderici ısıl işlemler bu kusurları azaltır.

S: 3d baskılı bakır parçamın yüzey kalitesi ve dokusu neden zayıf?

C: Düşük lazer gücü nedeniyle toz partiküllerinin yetersiz erimesi, kapsamlı finiş işleme gerektiren gözenekli düzensiz dokulara neden olur. Baskı kalibrasyonu, yeterli katman örtüşmesi ve daha yüksek enerji yoğunluğu yüzey kalitesini artırır.

S: Bakır tozu ile doğrudan metal baskı çok pahalı mı?

C: Evet, hem $100.000'i aşan yazıcı sistemi maliyetleri hem de tekrarlayan metal tozu alımları, küçük üretimler için engelleyici derecede pahalı hale getiriyor. Ancak, takım gereksinimi olmadığı için hacimli üretim çalışmalarında parça başına maliyet önemli ölçüde düşmektedir.

daha fazla 3D baskı süreci öğrenin

Paylaş

Facebook
Twitter
LinkedIn
WhatsApp
E-posta

MET3DP Technology Co, LTD, merkezi Qingdao, Çin'de bulunan lider bir katmanlı üretim çözümleri sağlayıcısıdır. Şirketimiz, endüstriyel uygulamalar için 3D baskı ekipmanları ve yüksek performanslı metal tozları konusunda uzmanlaşmıştır.

İşletmeniz için en iyi fiyatı ve özelleştirilmiş Çözümü almak için sorgulayın!

İlgili Makaleler

Metal3DP'yi edinin
Ürün Broşürü

En Son Ürünleri ve Fiyat Listesini Alın