لماذا يعد النحاس AM صعبًا - وكيف نحله
يمثل النحاس النقي تحديين معروفين جيدًا في مجال AM: الانعكاسية العالية عند الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء والتوصيل الحراري العالي جدًا. يؤدي هذا المزيج إلى انخفاض امتصاص الطاقة وتبديد الحرارة بسرعة، مما قد يؤدي إلى المسامية والاندماج غير الكامل في أنظمة ليزر الألياف- التقليدية.
حلولنا:
الليزر الأخضر (515 نانومتر):
امتصاص أعلى للنحاس، مما يتيح كثافات نسبية أكبر من أو تساوي 99.5% (عادة 99.7-99.9%) وموصلية 95-98% IACS في حالة ما بعد -المعالجة.
مكتبات المعلمات التي تم التحقق منها:
قوة الليزر 190–500 واط، وسرعات المسح 500–1250 مم/ثانية، وسمك الطبقة 15–60 ميكرومتر - مؤهلة وفقًا للمعايير الداخلية المتوافقة مع إرشادات دمج طبقة المسحوق ASTM F3301-.
إمكانية المعالجة المتعددة-:
منصات نفث المواد النحاسية LPBF (-ليزر أخضر SLM/DMLS) ونفث المواد الموثقة، تتوافق مع التطبيق.
عمليات التصنيع
يعتمد اختيار طريقة AM النحاسية الصحيحة على الحجم ومتطلبات الدقة والتطبيق:
|
عملية |
أفضل ل |
الخصائص الرئيسية |
|
دمج طبقة مسحوق الليزر (LPBF / SLM) |
دقة عالية-أجزاء صغيرة-إلى-أجزاء متوسطة |
أفضل دقة، ±0.1 مم نموذجية، مثالية للقنوات الداخلية المعقدة |
|
نفث الموثق (BJT) |
إنتاج متوسط-إلى-مرتفع-، وقنوات داخلية معقدة |
تكلفة أقل لكل جزء على نطاق واسع؛ يتطلب خطوات debind و اللبيدة |
|
ترسيب الطاقة الموجهة (DED) |
إصلاح الأجزاء الكبيرة والمكونات |
ارتفاع معدل الترسيب. الأفضل لإصلاح أو تكسية التجميعات-عالية القيمة |
توصية:بالنسبة للتطبيقات التي تهيمن عليها القنوات الداخلية المعقدة، فإن ملفات الحث - والمبادلات الحرارية المدمجة ومكونات التردد اللاسلكي - LPBF أو نفث المادة الرابطة (اعتمادًا على الحجم) هي الأنسب عادةً.
خصائص المواد
|
ملكية |
النحاس النقي (مطبوع ثلاثي الأبعاد، محسن) |
نحاس البريليوم (BeCu) |
النحاس (نموذجي) |
|
الموصلية الكهربائية (% IACS) |
95–98% |
15–45% |
26–28% |
|
الموصلية الحرارية (W/m·K) |
~390 |
~105–230 |
~109–121 |
|
قوة الشد (ميغاباسكال) |
200–260 (HIP + صلب) |
410–1380 |
310–550 |
|
الكثافة (جم/سم³) |
8.9 |
8.3 |
8.4–8.7 |
|
الميزة الرئيسية |
أعلى الموصلية |
قوة عالية |
التكلفة وإمكانية التشغيل الآلي |
نظرًا لأن-النحاس النقي المطبوع يمكن أن يكون أقوى (~300–350 ميجاباسكال) ولكنه أقل موصلية وأقل ليونة؛ تصف النطاقات المذكورة أعلاه حالة التسليم الملدنة HIP + الموصى بها.
نشر-المعالجة
تعتبر المعالجة اللاحقة-أمرًا ضروريًا لتحقيق أداء أجزاء AM النحاسية:
الضغط المتوازن الساخن (HIP):
يغلق المسامية الدقيقة المتبقية. يحسن الكثافة وعمر التعب مع تأثير ضئيل على التوصيل. يوصى به للتطبيقات الهامة.
الصلب:
يخفف من الإجهاد المتبقي، ويستعيد الليونة، ويحسن التوصيل الكهربائي. درجة الحرارة النموذجية 400-600 درجة، مع التحكم في الجو-.
تلبيد الفراغ (BJT فقط):
يحقق الكثافة الكاملة والتوصيل المستهدف لـ IACS بعد احتراق الموثق.
الهيدروجين / الخامل-الغلاف الجوي الصلب:
يخفف الضغط المتبقي ويحسن الليونة، مما يقلل من خطر التشقق أثناء التدوير الحراري.
التصنيع باستخدام الحاسب الآلي الدقة:
يشدد التحمل ويحسن جودة السطح على ميزات التزاوج.
المعالجة السطحية:
طلاء فضي لتقليل فقدان تأثير الجلد-عند الترددات العالية؛ نيكل غير كهربائي لمقاومة التآكل في بيئات التبريد القاسية-المائية.
مجالات التطبيق الرئيسية
|
طلب |
فائدة النحاس AM |
|
لفائف الحث |
قنوات تبريد متوافقة مدمجة، بدون وصلات ملحومة داخلية، عمر خدمة أطول بمقدار 2× (نموذجي) |
|
المبادلات الحرارية |
TPMS / قنوات شبكية، مساحة نقل حرارة أكبر بنسبة 30–60%-مقارنة بالتصميمات التقليدية |
|
RF / الموجات الدقيقة |
تعمل الأشكال الهندسية الداخلية المعقدة على تقليل فقدان الإشارة؛ المستخدمة في أنظمة الأقمار الصناعية والرادار |
|
نماذج لف المحركات |
التحقق السريع من هياكل التبريد المتقدمة للمحركات ذات الكفاءة الأعلى-. |
|
الاتصالات الكهربائية |
مقاومة منخفضة لتطبيقات التحويل ذات التيار العالي-. |
|
الأجزاء الطبية والصناعية |
مكونات مخصصة غير-مغنطة، وذات توصيلية عالية-. |
القدرات التقنية
دقة الأبعاد:±0.1 ملم على الميزات النموذجية
الحد الأدنى لسماكة الجدار:0.4-0.5 ملم
الحد الأدنى لحجم الميزة:0.3-0.5 ملم
الحد الأقصى لمغلف البناء:ما يصل إلى 500 × 500 × 400 مم (يعتمد على العملية - والمنصة -)
نقاء المواد:أكبر من أو يساوي 99.9% Cu (متوافق مع ASTM B152)
التعليمات
الوسم : تصنيع إضافات النحاس، الصين مصنعي تصنيع إضافات النحاس، الموردين، المصنع, مبادلات حرارية مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد, ملفات الحث المطبوعة ثلاثية الأبعاد, التصنيع الإضافي للنحاس, الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن الصناعية, الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن, الطباعة ثلاثية الأبعاد بالنحاس النقي
