الجدوى الفنية
يمثل النحاس النقي تحديًا للمعالجة بالليزر-بسبب انعكاسه العالي لأطوال موجية قريبة من-الأشعة تحت الحمراء وموصليته الحرارية العالية جدًا. تسبب هذه الخصائص امتصاصًا منخفضًا للطاقة وتبديدًا سريعًا للحرارة، مما قد يؤدي إلى المسامية والاندماج غير الكامل في أنظمة SLM-الليزر التقليدية.
حلولنا
الليزر الأخضر (515 نانومتر):
امتصاص أعلى بشكل ملحوظ في النحاس، مما يتيح كثافات نسبية أكبر من أو تساوي 99.5% (عادةً 99.7-99.9% في الأشكال الهندسية المعتمدة) والتوصيل الكهربائي بنسبة 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.
ما هو صب البلاستيك الشفاف؟
عملية التصنيع
تستخدم الطباعة ثلاثية الأبعاد المصنوعة من النحاس النقي بشكل أساسي تقنية Laser Powder Bed Fusion (LPBF). تتكون العملية من:
تحضير المسحوق -نسبة نقاء عالية- ( أكبر من أو تساوي 99.9%) غاز-مسحوق نحاس كروي مذرى، حجم جسيمات 15–45 ميكرومتر، لضمان سيولة جيدة وكثافة تعبئة.
ذوبان الليزر -مسح الطبقة-باللون الأخضر الحكيم-باستخدام الليزر تحت جو خامل (أرجون أو نيتروجين).
طبقة-بواسطة-بناء الطبقة -سمك الطبقة النموذجية 20-50 ميكرومتر.
التبريد والإزالة -تبريد متحكم فيه للحد من الإجهاد المتبقي، يليه إزالة المسحوق والتنظيف الأولي.
نشر-معالجة -HIP، التلدين، التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، والتشطيب السطحي كما هو مطلوب
قدرات الأبعاد:
- الدقة العامة: ±0.1 مم على الميزات الصغيرة؛ ±0.2% على الأبعاد الأكبر
- الحد الأدنى لسمك الجدار: 0.4-0.5 ملم (يعتمد على التصميم)
- الحد الأدنى لحجم الميزة: 0.3-0.5 مم بعد تحسين المعلمة
خصائص المواد
يحتفظ النحاس النقي المطبوع بشكل صحيح-معالجته ثلاثية الأبعاد-بحجم-خصائص المواد المتوقعة من السبيكة: التوصيل الكهربائي بنسبة 95–98% IACS، والتوصيل الحراري ~390 واط/م·ك، والكثافة 8.9 جم/سم³، وليونة جيدة بعد التلدين.
النحاس مقابل البدائل المشتركة
|
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 |
تعكس قيم قوة الشد حالة HIP + الملدنة. نظرًا لأن - يمكن أن يُظهر النحاس المطبوع قوة أعلى (تصل إلى ~ 350 ميجا باسكال) ولكن موصلية وليونة أقل، ولا يوصى به عمومًا كحالة تسليم للتطبيقات الموصلة.
بالنسبة للتطبيقات التي يكون فيها الأداء الكهربائي أو الحراري هو المتطلب الأساسي، ولا تكون القوة الميكانيكية الشديدة كذلك، فإن التصنيع بإضافة النحاس النقي هو عادةً أفضل اختيار للمواد. مع المسامية المنخفضة، فإن موصلية النحاس LPBF تقترب بشكل وثيق من النحاس المطاوع.
نشر-خيارات المعالجة
تعتبر المعالجة اللاحقة-أمرًا ضروريًا لتحقيق الأداء الكامل لأجزاء AM النحاسية النقية:
الضغط المتوازن الساخن (HIP):
يغلق المسامية الدقيقة المتبقية ويحسن عمر التعب مع تأثير ضئيل على الموصلية. يوصى به للتطبيقات الهامة.
الصلب:
يخفف الضغط المتبقي، ويستعيد الليونة، ويحسن التوصيل الكهربائي. النطاق النموذجي: 400-600 درجة، مع التحكم في الجو.
التصنيع باستخدام الحاسب الآلي:
يشدد التفاوتات في ميزات التزاوج (حتى ±0.01 مم) ويحسن جودة السطح.
التشطيب السطحي:
الصقل الكهربائي لخشونة السطح المنخفضة (Ra عادة<1.6 μm on accessible surfaces); silver plating for reduced skin-effect losses at high frequencies; electroless nickel for corrosion resistance.
يمكن دمج هذه الخطوات حسب المتطلبات. HIP + التلدين هو التركيبة القياسية لمكونات درجة الطيران -.
سيناريوهات التطبيق
لفائف الحث
يعمل البناء المتجانس مع قنوات التبريد المتوافقة المدمجة على التخلص من -المفاصل النحاسية المعرضة للفشل. يدعم التبريد المطابق توزيعًا أكثر تجانسًا لدرجة الحرارة وتشغيل طاقة أعلى-مستمرًا. تشير النتائج الميدانية من عملائنا إلى تحسينات في عمر الخدمة-بنسبة 2× تقريبًا مقارنة بملفات النحاس النحاسية المماثلة، مع الكسب الدقيق الذي يعتمد على دورة العمل وظروف التبريد.
المبادلات الحرارية / المشتتات الحرارية
تعمل قنوات التدفق الداخلي المعقدة - شبكات TPMS واللوالب والألواح المتموجة - على زيادة نسبة السطح-المساحة-إلى-الحجم وتعزيز الخلط المضطرب، وتحسين الأداء الحراري. يُستخدم على نطاق واسع في تبريد الإلكترونيات وأنظمة الطاقة-الجديدة.
الاتصالات الكهربائية
تدعم الموصلية العالية مقاومة التلامس المنخفضة لتطبيقات التحويل ذات التيار العالي-.
RF / الموجات الدقيقة
تعمل الأشكال الهندسية الداخلية المعقدة على تقليل فقدان الإشارة في أنظمة الاتصالات والرادار عبر الأقمار الصناعية مع تمكين التجميعات الأخف وزنًا.
نماذج لف المحركات
التحقق السريع من هياكل التبريد المتقدمة ومفاهيم الأسلاك/الدبابيس الشعرية-المحركات ذات الكفاءة الأعلى-.
قطع الغيار الطبية والصناعية المخصصة
مكونات مخصصة غير-مغنطة أو ذات موصلية عالية-للمعدات المتخصصة.
التعليمات
الوسم : الطباعة ثلاثية الأبعاد من النحاس النقي ، الصين مصنعي الطباعة ثلاثية الأبعاد من النحاس النقي والموردين والمصنع, 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
