液体金属

哪些金属3d打印机可以做铜和铜合金三维

发布时间:2024/8/26 11:54:57   

武汉易成三维科技可以提供铜和铜合金的3D打印服务,铜是金属3D打印的最新和最有前途的领域之一,从电机到散热器,无所不包。

以前,由于铜的反射性和高导热性,使用铜进行3D打印是一项挑战,但打印机和材料的进步在很大程度上满足了早期的挑战。今天,3D打印铜推进系统将火箭送入太空,3D打印铜散热器保持CPU冷却,3D打印铜线圈提高电机性能。

为什么是3D打印铜?

铜一直是一种非常有用的金属,因为它能够进行热和电,抵抗腐蚀,甚至杀死细菌和病毒。随着3D打印为这种金属开辟了更多的应用和可能性,对复杂铜部件的需求也在增长。

3D打印(也称为增材制造)能够生产异常复杂的形状、精细细节、内部结构和格子填充物,而任何其他类型的金属制造都不可能。这些功能可减轻重量、提高效率,并缩短制造和组装时间,因为多部分组件可以作为单个单元进行3D打印。

3D打印还能够更高效地制造这种相对昂贵的金属,减少浪费,因为它只使用每个零件所需的材料量。对于对3D铜打印感兴趣的公司来说,降低原材料成本至关重要。

如果您已经生产了定制铜部件,则可以在通过3D打印优化零件性能的同时大幅降低生产成本。

请继续阅读,了解更多有关技术和3D打印机的了解,使工程师、制造商和设计师能够重新构想铜的可能。

虽然可以用铜打印的3D打印机并不多,但打印技术和价格仍然多种多样。

使用铜填充塑料灯丝的FDM打印机可以生产铜首饰、装饰物品和其他几乎%铜的部件。而对于更先进的制造,使用铜粉、棒材或铜和聚合物浆的3D打印机生产具有卓越机械和导电性能的工业部件,可达到国际标准,如IACS(国际年鉴铜标准)。

铜粉床融合3D打印机

粉床融合是最受欢迎的金属3D打印方法之一,一些机器制造商最近将铜引入其材料选项列表中。由于铜具有高度反射性,使用激光处理粉末给制造商带来了障碍。然而,这项技术和材料已经发展到迎接挑战。

例如,3D打印机制造商Trumpf开发了一种工业绿色激光,使3D打印材料(如铜、铜合金和贵金属)成为可能,这些材料很难用红外波长处理。

两种金属3D打印粉床技术DMLS(直接金属激光烧结)和EBM(电子束熔化),通过在打印机内部平台顶部铺上一层薄薄的铜粉来工作。粉末加热,而激光或电子束跟踪该部分的第一层。当层中的颗粒熔合时,平台稍微降低到构建室中,上面沉积着新鲜粉末,这个过程会重复。工艺中遗留下来的一些铜粉可以回收利用,用于下一次打印。

铜粘合器喷气式3D打印机

铜粉与液体结合剂结合,然后烧结在炉子是一种3D打印方法,称为活页夹喷射,它生产零件,而无需支撑材料。粘合器喷射是一种无热工艺,在每一层金属之间喷洒一个结合层:粘结剂稍后在烧结过程中被移除。

粘合剂喷射是大量金属部件添加剂制造的常用方法。

铜FDM和绑定金属沉积3D打印机

3D打印铜部件最经济的方法是使用挤出灯丝的机器。用于印刷金属部件的金属灯丝由塑料底座组成,里面均匀地注入金属颗粒。铜部件的铜注入灯丝是一种独特的复合长丝类型,如果使用得当,可以产生强、耐化学和几乎固体金属部件。

几乎任何融合沉积建模(FDM)打印机都可以用铜粉填充聚合物长丝打印几乎固体金属部件。目前,市场上唯一的选择是从灯丝制造商虚拟铸造厂。该公司表示,其铜丝将印在任何灯丝3D打印机上,带有硬化喷嘴和热端,可达到oC。然而,这些部件不是打印床上的金属,打印后需要额外的步骤来熔化聚合物活页夹,而只留下金属。

其他类型的铜丝有足够的真正的铜颗粒里面抛光,并具有金属般的重量,但这些是用于装饰目的。

智利一家名为"铜3D"的公司生产一种铜填充长丝,这种灯丝不生产金属部件,而是具有铜抗菌和抗菌特性的长丝。据该公司称,美国宇航局甚至正在测试这种灯丝,以用于"星际微生物污染"。

除了主流的FDM打印机,另外两个挤出灯丝也提供铜,但这些使用自己的专有材料。桌面金属使用绑定金属灯丝,而马克锻造使用类似的金属粉末,该金属粉末在塑料矩阵中绑定。这些制造商的打印机生产用于工业用途的固体金属部件,如机床、感应线圈、散热器和功能原型。

铜冷喷雾和DED3D打印机

虽然这两种金属3D打印方法通常不会组合在一起,但我们在这里将其组合在一起,因为它们通常应用用另一种金属涂覆金属部件,并逐层构建金属粉末金属部件。

定向能量沉积(DED)是一个由新墨西哥州光学公司开发的用于创建、增强和修复金属组件的系统。与SLS类似,DED中的高功率激光器逐层构建3D结构,生产出高密度和强度的部件,非常适合机械应用。年,Optomec开发了一种新的铜DED工艺,用于生产用于航空航天、化学加工和其他工业应用的热交换器。

Spee3D的WarpSpee3D在工艺上独一无二,它使用超音速3D沉积来生产一系列金属粉末原料(包括铜和铝)的部件。

冷喷雾剂是一种添加剂制造技术,将金属粉末注入超音速加压气体流中。冷喷雾不是熔化金属,而是在称为塑料变形的过程中将金属粘合在一起。Spee3D等公司使用冷喷雾技术将抗菌铜涂层应用于门、扶手和触摸板,医院、学校和其他公共场所。

冷雾也是最快的金属3D打印方法。该公司表示,Spee3D在大约三个小时内在WarpSpee3D上用纯铜打印了一艘17.9公斤的航空航天火箭喷嘴衬里(见下图),成本仅为美元。像这样的部件通常用固体锻造的铜加工而成,这个过程需要数周时间,花费数万美元。

DED和冷喷雾的一个缺点是它们在复杂几何形状的生产中受到限制。

光聚合

金属DLP3D打印类似于树脂3D打印,因为它使用投射到感光浆上的紫外线,逐层凝固。金属DLP打印机使用装满金属粉末和少量活页夹的液体聚合物,而不是树脂。一旦这些部件被打印出来,它们就有更多的步骤要经过,然后再进行最后的金属部件。金属DLP因其精细的细节而备受推贵。

总部位于加州的初创公司Holo最近完成了一项设施,计划在其专有的3D打印机上3D打印纯铜部件,这些零件不出售。Holo将专注于高性能计算机、电动汽车、RF天线和换热器的3D打印铜冷却解决方案。

荷兰3D打印机制造商Admatec提供同样使用铜浆制造高度详细的铜部件的打印机。



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