Infinite Flex推出新款纯铜SLM粉末,3D打印铜部件又见新突破!

2022 年 01 月 19 日

      纯铜因其优良的导电性和导热性而闻名,是电路布线、热交换器、管道和散热器等传热部件的理想选择材料。不幸的是,由于纯铜的导电性和高反射率,使高功率的激光束失去作用,因此纯铜也极难使用基于激光的3D打印系统来加工。
      2022年1月17日,总部位于德国的智能材料开发商Infinite Flex最近推出了声称是世界上首个用于SLM 3D打印的纯铜粉。该材料被称为INFINITE POWDER Cu 01,已经在EOS M290和TRUMPF TruPrint 1000等一些标准的SLM 3D打印机上成功进行了测试,现在已经投入商业使用。在其他地方,英国的合金设计公司Alloyed最近展示了其最新的铜制3D打印应用--一种高度优化的冷却板,用于高性能温度调节应用。Alloyed公司的总裁MichaelHolmes说:"冷却板是一个很好的例子,说明当优化的AM几何形状与优化的AM材料特性相结合时,可以做什么。"
△Alloyed公司的3D打印铜冷却板。照片来自Alloyed。

Infinite Flex的INFINITEPOWDER Cu 01
      为了解决纯铜难以进行激光3D打印的问题,国际上一些材料公司也相继开发了相关的可用于增材制造的铜合金粉末,如CuCrZr或CuNiSiCr,但这些合金的导电性能往往比纯铜合金差很多。Infinite Flex表示,因此,到目前为止,3D打印的铜件根本无法提供传统制造的铜的特性。该公司认为,他们所推出的新款INFINITE POWDER Cu 01材料就是解决这个问题的答案,这是一种专门为SLM 3D打印机设计的新型纯铜粉。这种粉末的抗拉强度超过220兆帕,伸长率为24%,可制成高密度部件(>99.9%)。Infinite Flex相信其最新推出的产品将促成新一轮高性能3D打印应用,如热交换器、感应线圈和电子元件。
使用INFINITEPOWDER Cu 01 3D打印的热交换器。照片来自Infinite Flex。
Alloyed的3D打印铜冷却板
       Alloyed的3D打印铜冷却板设计用于高温计算系统,如数据中心和一般的液体冷却系统。该零件的特点是采用3D打印的晶格几何形状,结合了功能和性能,同时最大限度地减少了材料用量。此外,打印的冷却板的整体性意味着它比传统组装的冷板更简单、更有效地传递热量。事实上,由于它根本不需要组装,也使得它更容易安装,并受益于较低的维护要求。其结果是,与传统的空气冷却方法相比,在减少能源使用方面展现出更大的潜力。
为了实现该项目,Alloyed与JXNippon Mining & Metals(JXNMM)合作,后者是铜粉开发方面的专家。JXNMM在开发具有更好的3D打印能力的铜粉方面有着丰富的经验,它通过一种新型的表面处理工艺来防止粉末中氧含量的增加。在基于激光的3D打印系统中,这意味着吸收率的增加,从而提高了打印能力。
        Alloyed公司的联合创始人兼日本Alloyed公司负责人Enrique Alabort解释说:"铜冷却板的成功归功于Alloyed和JXNMM的综合专长。JX开发的材料使Alloyed能够使用其专有的Engine®和Architect®软件来生产冷却板中的高保真复杂几何形状和晶格结构。"
铜制冷却板具有网状格子的几何形状,以提高性能和材料效率。照片来自Alloyed。
      此外,粘合剂喷射3D打印机制造商ExOne最近与位于田纳西州的初创公司Maxxwell Motors合作,为后者的轴向通量电动马达开发了一种独特的3D打印铜电子绕组设计。在其他地方,Sintavia公司是一家为航空航天领域提供增材制造服务的公司,此前已开发出一种铜合金的专有3D打印工艺。该技术是专门为GRCop-42开发的,GRCop-42是美国宇航局开发的铜合金,用于火箭推进部件的3D打印,该技术包括一套专有的3D打印参数和一个新颖的热处理后处理步骤。
      去年,工业3D打印机制造商DigitalMetal也宣布推出自己的纯铜粉DM Cu,用于其粘合剂喷射3D打印技术

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