Katmanlı Üretim Bakır

İçindekiler

Katmanlı üretim bakır, katmanlı üretim yöntemlerinde kullanımının arttığını göstermekte ve faydalı mekanik performansa sahip yüksek iletkenlikte parçaların üretilmesine olanak sağlamaktadır. Toz yatağı füzyonu, bağlayıcı püskürtme ve yönlendirilmiş enerji biriktirme süreçlerindeki birkaç metal seçeneğinden biri olarak, temel toz özelliklerinin anlaşılması uygulamalarda büyüme vaat ediyor.

Genel Bakış . katkılı üretim bakır

Bakır vaatler kullanarak eklemeli üretim:

  • Diğer metalleri aşan elektrik ve ısı iletkenliği
  • Yaygın mühendislik alaşımlarına benzer yoğunluk
  • Çelik veya nikel gibi malzemelere göre geliştirilmiş süneklik
  • Özellikleri ayarlamak için çeşitli alaşım seçenekleri
  • Hijyenik kullanımı güvence altına alan antimikrobiyal davranış
  • Sürdürülebilirlik hedeflerini destekleyen geri dönüştürülebilirlik

İnce detaylara, karmaşık geometrilere ve hafif konformal kanallara sahip parçalar, optimum alaşım ve proses seçimi yoluyla termal, elektriksel veya mekanik gerilimlere göre uyarlanmış özelliklerle üretilebilir hale gelir.

Potansiyel uygulamalar elektronik soğutma, radyo frekansı bileşenleri, konformal soğutmalı döküm kalıpları ve özel implantları kapsamaktadır. Katmanlı platformlar bakır malzemelerde üretim hacimlerini büyüttükçe, sektörler arasında benimsenme artacaktır.

katkılı üretim bakır

Bakır Tozu Çeşitleri

Üretim yöntemine, özelliklerine ve alaşım ailesine bağlı olarak çeşitli toz hammadde türleri mevcuttur:

TipAçıklamaParçacık BoyutuMorfolojiGörünür yoğunluk
Gaz atomizeİnert gaz atomize elemental bakır20-63 μmYuvarlak, küresel3-4 g/cc
Atomize suSuda kırılmış bakır parçacıkları45-150 μmDüzensiz, gözenekli∼2 g/cc
ElektrolitikElektrolitik işlemden elde edilen bakır tozu5-200 μmLapa lapa, süngerimsi1-3 g/cc
Alaşım tozlarıÖn alaşımlı gaz atomize CuCr1Zr, CuCo2Be vb.20-45 μmKüreselliğe yakın3-4 g/cc

Gaz atomize ve alaşım tozlar, AM ihtiyaçlarına uygun akışkanlık ve şekil özelliklerine sahiptir.

katkılı üretim bakır Kompozisyon

Katkı maddesi için çeşitli bakır malzeme seçenekleri:

MalzemeAlaşım İlaveleriÖzellikler
Saf bakırYüksek iletkenlik, yumuşak
Pirinç15-45% ZnDaha güçlü, işlenebilir alaşım
Bronz5-12% Sn,Bazı kurşun bronzlarla geliştirilmiş mukavemet
Bakır-nikel10-30% NiKontrollü genleşme, iyi korozyon performansı

Pb, Fe, Sb gibi eser elementler özellikleri ve işlenebilirliği değiştirmeye yardımcı olur. Spesifik bileşimler istenen elektriksel, termal, mekanik performans permütasyonları için ayarlanır.

Özellikler katkılı bakır üretiminin

Yeni bakır AM yetenekleri, faydalı fiziksel ve işlevsel özelliklere dayanmaktadır:

Fiziksel Özellikler

MülkiyetSaf BakırDeğerBirim
Yoğunluk8.9g/cm3
Erime Noktası1085°C
Termal İletkenlik385W/m-K
Elektriksel Dirençlilik1,72 x 10-6ohm-cm
CTE∼17μm/m-K

Yoğunluk alüminyum ve yumuşak çelikler arasında yer alırken, olağanüstü iletkenlik alternatif metal seçeneklerini aşar.

Mekanik Özellikler

Isıl işlem sonrası alaşım ilaveleri ile değişir:

MülkiyetAkma DayanımıÇekme DayanımıUzamaSertlik
Saf bakır∼215 MPa∼280 MPa∼35%∼60 HB
Pirinç∼450 MPa∼650 MPa∼35%∼150 HB
Bronz∼275 MPa∼480 MPa∼15%∼120 HB
Bakır-nikel∼550 MPa∼750 MPa∼30%∼180 HB

İşlevsel Özellikler

ParametreDeğerlendirmeBirimler
Elektriksel iletkenlikMükemmel%IACS
Termal iletkenlikMükemmelW/m-K
Korozyon direnciOrta düzeyde
BiyofonksiyonellikAntimikrobiyal etkinlik
Termal yorulma direnciİyiDöngüler
Sönümleme özellikleriÇok iyi

Bu özellikler, AM çevikliğinden yararlanarak elektrik kontaklarının, kurşun çerçevelerin, ısı eşanjörlerinin vb. hedeflenmesine yardımcı olur.

Üretim . katkılı üretim bakır

Ticari hammadde tozu üretim kurulumu:

1. Erime - Saf bakır katot kontrollü atmosferde indüksiyonla eritilir

2. Atomizasyon - Yüksek basınçlı inert gaz erimiş akışı ince damlacıklara ayırır

3. Toz soğutma ve toplama - Toz partikül şekillendirme ve katılaştırma

4. Eleme - Çok adımlı sınıflandırma uygulamaya özel fraksiyonlar sağlar

5. Paketleme - İnert gaz tutma özelliğine sahip sızdırmaz kaplar depolama stabilitesi sağlar

Özel alaşımlar atomizasyondan önce vakum indüksiyon ergitme işlemine tabi tutulur. Hurda geri dönüşümü de uygun toz sağlar.

katkılı üretim bakır Uygulamalar

Bakır AM özelliklerinden yararlanan yeni uygulama alanları:

Elektronik

Mükemmel termal iletkenlik, genleşme sorunlarını en aza indirirken paketlerden ısının uzaklaştırılmasına yardımcı olur. Özelleştirilebilir baskılı ısı alıcıları veya kalkanlar gibi özellikler uygulanabilir hale gelir.

Elektrikli bileşenler

Düşük direnç, eklemeli üretim yoluyla üretilen hafif indüktörlere, baralara ve RF ekranlamasına olanak tanır.

Aşınma parçaları

AM ile yüzey pürüzlülüğü iyileştirmeleri, rulmanlar, burçlar vb. uygulamalarda aşınma direncini destekler.

Otomotiv

Kombine güç-iletkenlik, elektrikli araç bataryası termal yönetimi için gereken ince duvarlı ısı eşanjörü geometrilerine fayda sağlar.

Havacılık ve Uzay

Roket motoru haznesi ceketlemesinden öğrenilenler, buhar odaları gibi hava taşıtı ısı atma sistemlerine de taşınır.

Biyomedikal

Antimikrobiyal davranış, biyolojik arayüzlere göre uyarlanmış özelleştirilmiş implantları ve protezleri teşvik eder.

katkılı üretim bakır Teknik Özellikler

AM için bakırla ilgili temel toz özellikleri ve metrikler:

Notlar

Katmanlı üretim tozları için MPIF standart 115'e göre:

TipBoyut AralığıParçacık ŞekliGörünür YoğunlukAkış Hızı
Ultrafine15-25 μmYuvarlatılmış≥ 2,5 g/ccAdil
Çok iyi25-45 μmYuvarlatılmış≥ 3 g/ccİyi
Güzel45-75 μmYuvarlatılmış≥ 3,5 g/ccİyi
Nispeten Kaba75-100 μmYuvarlatılmış≥ 4 g/ccÇok iyi

Daha küçük boyutlar daha iyi çözünürlük ve yüzey kalitesi sunarken, daha büyük partiküller yapı hızı ekonomisi sağlar.

Standartlar katkılı bakır üretiminin

Temel toz testi protokolleri şunları içerir:

  • MPIF 115 - Toz Metalurjisi Yapısal Parçalar için Eklemeli Üretim
  • ASTM B243 - Toz Metalurjisi Bakır ve Bakır Alaşımlı Tozlar ve Kompaktlar için Standart Test Yöntemi
  • ISO 4490 - Lazer kırınımı ile metal tozları için parçacık boyutu dağılımının belirlenmesi
  • BSI PAS 139 - Metallerde Eklemeli Olarak Üretilen Parçalar için Şartname

Bunlar, optimum basılı parça tekrarlanabilirliği ve güvenilirliği için hammadde kalitesinin kıyaslanmasına yardımcı olur.

katkılı üretim bakır Fiyatlandırma

Temsili fiyatlandırma, 2023:

TipFiyat
Gaz Atomize$12-18 kg başına
Atomize Su$8-12 kg başına
Özel Alaşım$30-50 kg başına

Daha yüksek yoğunluk dağılımı, daha küçük ve tek tip partiküller, düzensiz morfolojilere ve kaba boyutlara göre daha üstündür.

Artıları ve Eksileri

Avantajlar

  • Çok yüksek elektrik ve ısı iletkenliği
  • Mukavemet ve sünekliğin faydalı kombinasyonu
  • Antimikrobiyal yüzey özellikleri
  • Mükemmel biyofonksiyonellik ve biyouyumluluk
  • Çalışma sıcaklıkları boyunca boyutsal kararlılık
  • İnce kesitlerden daha hızlı ısı transferi
  • Gıda, sıvı, gaz teması için uygundur

Dezavantajlar

  • Demir alaşımlarına göre daha düşük yüksek sıcaklık kapasitesi
  • Demir, kobalt veya nikel alaşımlarından daha düşük sertlik
  • Alüminyum, magnezyum gibi hafif metallere kıyasla ağır
  • Çelik muadillerine göre daha yüksek malzeme maliyetleri
  • Belirli koşullarda hidrojen gevrekleşmesine karşı hassas

Benzersiz güçlü yönlerin ve sınırlamaların anlaşılması, bakırın değerin kilidini açtığı sektörlerde optimum uygulama vaat ediyor.

katkılı üretim bakır Tedarikçiler

Katmanlı üretim için bakır tozu sunan önde gelen küresel kaynaklar:

ŞirketMerkez Konum
Sandvik OspreyBIRLEŞIK KRALLIK
Metal Tozları MakinalarıBIRLEŞIK KRALLIK
Höganäsİsveç
ECKA GranülleriAlmanya
Kymera UluslararasıABD
Şanghay CNPCÇin

Bu köklü metal tozu üreticileri artık endüstriyel 3D baskı pazarlarından gelen artan bakır talebini özelleştirilmiş kalitelerle karşılıyor. Ismarlama fason işleme hizmetleri, bakır AM toz hammaddesi için kapasite ölçeklenebilirliğini artırıyor.

katkılı üretim bakır

SSS

SoruCevap
Katmanlı üretim bakır ile ne kastedilmektedir?Katmanlı toz yatağı füzyonu veya yönlendirilmiş enerji biriktirmenin bir parçası olarak metalik bakır tozundan bileşenler oluşturmak
AM için hangi farklı bakır tozu türleri mevcuttur?Gaz atomize, su atomize ve elektrolitik ile birlikte ön alaşımlı pirinç, bronz tozları
Katmanlı üretim için neden bakır malzeme seçilmeli?Faydalı mukavemeti korurken mükemmel elektrik ve termal iletkenlikten yararlanmak için
Lazer AM süreçleri için en uygun partikül boyutu bakır tozu hangisidir?Tipik olarak 25 ila 45 mikron boyutunda çok ince kalite
As-printed bakır bileşenlerde hangi postprocessing adımları gereklidir?Sıcak izostatik presleme ∼100% yoğunluk elde edilmesine yardımcı olur ve ardından optimum mikroyapı için ısıl işlem uygulanır
UNS standartları katkılı üretim için bakır kalitelerini kapsıyor mu?Evet, CuCr1Zr alaşımı için UNS C87850 gibi diğerlerinin yanı sıra saf bakır için UNS C10100
Eklemeli olarak üretilen bakır parçaların yüzey kalitesi nasıl iyileştirilir?İnce toz boyutları, optimize edilmiş katman kalınlıkları, işleme sonrası ve elektrokaplama kombinasyonu
Bakır tozunu kullanırken özel güvenlik önlemleri var mı?Evet, havadaki ince tozdan kaçınan önlemlerle birlikte uygun personel koruyucu ekipman önerilir

Özet

Katmanlı üretim, bakır bileşenler için üretim esnekliğini önemli ölçüde artırarak yeni geometrileri serbest bırakır ve elektronik, elektrik ve termal yönetim alanlarında hafif, çok işlevli montajları mümkün kılar. Toz kalitesi geleneksel yöntemlerle aynı düzeyde güvenilir mekanik performansı destekledikçe, görev açısından kritik daha büyük parçalar ticari ölçeklerde AM üretkenliğini benimseyecektir.

Gelecek vaat eden CuCrZr ve CuCo özelliklerinden çıkarılan yeni alaşım çeşitleri, uzay uygulamaları için keşfedilmemiş özellik kombinasyonlarına işaret ediyor. Bu arada medikal gibi yüksek değerli sektörler, AM yapımı yoluyla özelleştirilmiş ısı eşanjörleri ve implantları yönlendiren biyolojik işlevsellikten yararlanıyor. Böylece her yerde bulunan bakır, toz yatağı füzyonu ve yönlendirilmiş enerji biriktirme çok yönlülüğü sayesinde daha yeni bir alana giriyor ve kamu hizmetleri yararlı iletkenliklerle şekil karmaşıklıklarından yararlanıyor.

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