陶瓷行业资讯更多

【通知】关于举办2024中国（北京）国际精品陶瓷展览会暨中国工业陶瓷全产业链成就展的通知

2024-03-27 10:34

【中陶日报-3.26】科达去年赚了20个亿；宏宇集团一科技创新项目达到国际领先水平；简一状告正华建材；欧雅企业岩板生产线点火

2024-03-26 23:30

中国海关：2023年3D打印设备出口352.5万台，劲增88% 创历史新高

2024-03-26 16:35

31家陶企成“反面教材”！马可波罗蒙娜丽莎新明珠等斥资60亿转型……

2024-03-25 21:06

【中陶日报-3.25】67.4亿㎡！去年全国陶瓷砖产量公布；中国最大！蒙娜丽莎工商业屋顶分布式光伏并网成功；3月份瓷砖总销量腰斩

2024-03-25 21:06

东鹏、蒙娜丽莎、新明珠、鹰牌、宏宇、斯米克、威尔斯、白兔等多家陶企招人！

2024-03-24 12:06

【中陶日报-3.23】广东建陶产品出口量增长8.2%；海合会召开对中国陶瓷卫浴产品反倾销调查的公开听证会

2024-03-24 10:41

明确推广增材制造技术 | 国务院关于印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》的通知

2024-03-23 16:34

增材制造为火箭院发展新质生产力及航天事业高质量发展提供动力！

2024-03-23 07:52

【中陶日报-3.22】淄博低吸仿古砖产能增加一倍；天安新材去年赚了1.21亿元；新福润企业2#号线点火

2024-03-22 16:12

铜及铜合金材料3D打印！

来源：世展网分类：陶瓷行业资讯 2023-09-14 16:31 阅读：11609

2025年佛山国际陶瓷及卫浴展-佛山陶博会CERAMBATH

2025-04-18-04-21

展会结束

铜及铜合金是金属3D打印增长最快的材料之一，从电动机到散热器，从火箭到铜线圈，由于在电子设备、热管理系统和航空航天工业以及电动汽车等许多应用领域的广泛潜力，铜及其合金的3D打印得到了广泛研究。3D打印的铜推进系统将火箭送入太空，3D打印的铜散热器使CPU保持凉爽，而3D打印的铜线圈提高了电动机的性能。作为电动机、充电基础设施、太阳能和电池的重要组成部分，铜在全球可持续发展目标中扮演着重要角色。事实上，标准普尔全球的一项2022年研究预计，未来十年全球铜需求将增加近一倍。

为何要3D打印铜

铜一直是一种非常有用的金属，因为它具有导热和导电、抗腐蚀甚至杀死细菌和病毒的能力。随着3D打印为这种金属开辟更多应用和可能性，对复杂铜部件的需求正在增长。

3D打印可以生产任何其他类型的金属制造无法实现的极其复杂的形状、精细细节、内部结构和晶格填充物。这些功能减轻了重量，提高了效率，并减少了制造和装配时间。与其他制造方法相比，3D打印需要的原材料更少，浪费也更少，而且多部件组件可以作为一个整体进行3D打印，这也减少了原材料的用量，同时提高了效率。对于对3D铜打印感兴趣的公司，降低原材料成本至关重要。采用定制的铜部件，可以显著降低生产成本，同时通过3D打印优化部件性能。生产用于测试的原型铜部件还有一个主要好处，即无需其他金属制造方法所需的模具制造和工具的时间和费用。

为何要3D打印铜

散热片；换热器；感应线圈；电子产品；母线、发针定子、单线圈；天线；射频屏蔽；射频四极杆/波导。

3D打印铜散热片

3D打印铜的难点

由于铜的高导热性，熔体区域散热迅速，局部热梯度大，容易导致分层、卷边和零件失效；而且，铜对氧化具有高敏感性，需要对其3D打印工艺进行特殊处理；此外，纯铜还是一种高反射金属，传统的SLM技术难以对其进行加工。然而，纯铜的3D打印工艺探索并非停滞不前，而是接连取得实质性进展。

3D打印铜常用技术

基于粉末床熔融技术的纯铜3D打印（BPF）纯铜的3D打印工艺最开始由激光粉末床打印开始探索，由于纯铜对主流的SLM用激光器的波长具有很高的反射率，不仅不容易熔化，甚至有可能损伤打印机光学器件；通常，基于常规激光器打印纯铜，不得不更改设备结构，配备更高功率的激光器等。因此，基于传统SLM技术的纯铜3D打印发展的始终不尽如人意。真正的转机是绿激光和蓝激光的发展。纯铜对515nm绿激光的吸收率接近40%，对450nm蓝色激光的吸收率则达到65%，分别相当于常规SLM用红外激光的8倍和13倍。随着对短波长高功率激光器开发的克服，采用SLM技术进行纯铜3D打印开始出现转机。除激光粉末床熔融技术外，电子束对纯铜3D打印也具有优势，不过该工艺打印的零件表面质量方面表现不佳，这为铜感应线圈等应用的后处理带来不便。 CuCrZr合金打印铜及铜合金由于其优良的导热、导电、延展、耐腐蚀等特性，在航空航天、武器装备、汽车等行业应用广泛。相比其他材料，铜合金在增材制造中的应用较晚，且打印中仍存在诸多工艺和材料问题。CuCrZr合金是一种典型的沉淀强化型铜合金，具有优异的合金力学性能，可用于制备火箭发动机零部件等产品。金属3D技术在制备复杂功能集成的纯铜或铜合金散热器与热交换器、尾喷管、电机绕组等零部件方面具有巨大的应用潜力。 Oxygen-free copper (纯铜) 打印不含氧也不含任何脱氧剂残留物的纯铜，又称无氧铜，由于它超高的反射率，设备发射的激光能很难倍吸收，导致打印非常困难。市面上多数打印设备需要更换绿激光才能完成该材料制作。

在不更换激光的前提下，完成数次打印测试后，成功获得OFC样件。最终样件成型表面粗糙度低、成型尺寸精度高，倍丰生产的金属3D打印设备在整个过程中表现出了优异的成型性能。 基于粘结剂喷射技术的纯铜3D打印（BJ）打印过程是BJ技术与其他增材制造技术的主要区别。当粉末铺设在打印床上时，与PBF技术不同的是，打印头不会按照计划的路径发射高能光束来熔化粉末，而是喷射粘合剂。然后加热灯会移动到喷洒粘合剂的位置进行加热和固化。当粘合的部件被解粉后，部件被放置在高温炉中进行烧结并热解粘结剂。无论对于金属注射成型、粘结剂喷射还是激光烧结，合理的粉末粒度分布、粘结剂的选取和脱脂工艺的控制对于纯铜的成型来说都是关键因素。相比激光烧结，粘结剂喷射技术更容易控制粘结剂的含量，这避免了前者铜粉一次掺入粘结剂而造成的固定比例问题，在工艺调节和研究过程中更加灵活。此前，国外研究人员使用Exone的设备已经进行过纯铜材料的研究，但所制备的材料致密度和其他性能都不高，且需要经过热等静压处理才能实现致密化（且只有烧结密度超过90%才有必要）；同时也发现，粉末的粒度分布、墨水成分等都是影响制件性能的关键因素。 基于熔融挤出技术的纯铜3D打印与粘结剂喷射技术一样，基于熔融挤出的金属3D打印都需要脱脂和烧结。2020年2月，Markforged宣布推出纯铜3D打印丝材和工艺，并成功应用于散热器和汽车制造领域。2020年12月，Desktop Metal推出了基于其Studio桌面3D打印系统的纯铜材料及工艺。Desktop Metal声称，新推出的纯铜材料致密度可以达到98%，能够制造具有复杂几何形状和内部通道的零件，借助其Fabricate软件可自动执行复杂的冶金过程，从而生产出密度和特征精度均与铸造相似的高质量零件。 数字光处理技术（DLP）基于DLP的纯铜3D打印工艺，采用了Holo公司专有的PureForm技术，利用高分辨率光学成像仪对纯铜粉和光敏树脂混合而成的浆料进行3D打印，并结合已经非常成熟的金属注射成型（MIM）后端工艺，对打印后的生坯进行脱脂和烧结，最终生产出高性能零件。

激光金属沉积技术（LMD）激光金属沉积技术（LMD）是一种定向能量沉积（DED）的近净成形技术，该技术有其独特的优势，虽然该技术的成形精度远不及PBF技术，但面对大型零件的生产和修复，该技术可以发挥巨大的作用。LMD技术与SLM技术相同，都是以激光作为热源。 冷喷涂增材制造冷喷涂是一种利用固态粉末颗粒自固结能力而实现颗粒相互结合的粉末沉积方法，在高速冲击的条件下，这种粉末的自固结才能得以实现。该过程利用动能的力量，而不是依赖高功率激光和昂贵的气体，以很低的成本进行金属3D打印。声明：文章内容来源于翊长清增材在线。仅作分享，不代表本号立场，如有侵权，请联系小编删除，谢谢！

关注官微

加入群聊