היתכנות טכנית
נחושת טהורה היא מאתגרת לעיבוד-בלייזר בגלל ההחזרה הגבוהה שלה לארכי גל אינפרא אדום קרובים-והמוליכות התרמית הגבוהה מאוד שלה. תכונות אלו גורמות לספיגת אנרגיה נמוכה ופיזור חום מהיר, מה שעלול להוביל לנקבוביות ואיחוי לא שלם במערכות לייזר SLM של סיבים- קונבנציונליים.
הפתרונות שלנו
לייזר ירוק (515 ננומטר):
ספיגה גבוהה באופן ניכר בנחושת, מה שמאפשר צפיפות יחסית של יותר מ-99.5% או שווה ל-99.5% (בדרך כלל 99.7-99.9% בגיאומטריות מאומתות) ומוליכות חשמלית של 95-98% IACS במצב שלאחר-עיבוד.
ספריות פרמטרים מאומתות:
הספק לייזר 190–500 W, מהירויות סריקה 500–1250 מ"מ/שניה, עובי שכבה 15–60 מיקרומטר - מוסמכים על מדדים פנימיים המיושרים עם הנחיית היתוך מיטה של אבקת ASTM F3301-.
יכולת ריבוי-תהליכים:
נחושת LPBF (-לייזר SLM/DMLS ירוק) ופלטפורמות הזרקת קלסר, מותאמות ליישום.
מהי יציקת פלסטיק שקופה?
תהליך ייצור
הדפסת תלת מימד נחושת טהורה שלנו משתמשת בעיקר ב- Laser Powder Bed Fusion (LPBF). התהליך מורכב מ:
הכנת אבקה -אבקת נחושת כדורית אטומה ב-גבוהה (יותר מ-99.9%) או שווה ל-99.9%, בגודל חלקיקים 15-45 מיקרומטר, ליכולת זרימה טובה וצפיפות אריזה.
התכת לייזר -סריקת לייזר-בצורה ירוקה-תחת אטמוספרה אינרטית (ארגון או חנקן).
שכבה-לאחר-בניין שכבה -עובי שכבה אופייני 20-50 מיקרומטר.
קירור והסרה -קירור מבוקר להגבלת מתח שיורי, ולאחר מכן הסרת אבקה וניקוי ראשוני.
פוסט-מעבד -HIP, חישול, עיבוד CNC וגימור משטחים לפי הצורך
יכולות מימדיות:
- דיוק כללי: ±0.1 מ"מ על תכונות קטנות; ±0.2% במידות גדולות יותר
- עובי דופן מינימלי: 0.4-0.5 מ"מ (תלוי עיצוב)
- גודל תכונה מינימלי: 0.3-0.5 מ"מ לאחר אופטימיזציה של פרמטרים
מאפיינים חומריים
לאחר-עיבוד נאות של נחושת טהורה 3D-מודפסת שומרת על תכונות החומר הצפויות-הצפויות מהסגסוגת: מוליכות חשמלית של 95-98% IACS, מוליכות תרמית ~390 W/m·K, צפיפות 8.9 גרם/cm³ לאחר חישול טוב.
נחושת לעומת חלופות נפוצות
|
נֶכֶס |
נחושת טהורה (מודפס תלת מימד, מותאם) |
בריליום נחושת (BeCu) |
פליז (אופייני) |
|
מוליכות חשמלית (% IACS) |
95–98% |
15–45% |
26–28% |
|
מוליכות תרמית (W/m·K) |
~390 |
~105–230 |
~109–121 |
|
חוזק מתיחה (MPa) |
200–260 (HIP + חישול) |
410–1380 |
310–550 |
|
צפיפות (g/cm³) |
8.9 |
8.3 |
8.4–8.7 |
|
יתרון מפתח |
מוליכות גבוהה ביותר |
חוזק גבוה |
עלות ויכולת עיבוד |
ערכי חוזק מתיחה משקפים את מצב HIP + חישול. כמו-נחושת מודפסת יכולה להפגין חוזק גבוה יותר (עד ~350 MPa) אך מוליכות וגמישות נמוכים יותר, ובדרך כלל אינה מומלצת כמצב הנמסר עבור יישומים מוליכים.
עבור יישומים שבהם ביצועים חשמליים או תרמיים הם הדרישה העיקרית, וחוזק מכני קיצוני אינו, ייצור תוסף נחושת טהור הוא בדרך כלל הבחירה הטובה ביותר בחומר. עם נקבוביות נמוכה, המוליכות של נחושת LPBF מתקרבת לזו של נחושת מחושלת.
פוסט-אפשרויות עיבוד
עיבוד שלאחר-הכרחי למימוש הביצועים המלאים של חלקי AM מנחושת טהורה:
כבישה איזוסטטית חמה (HIP):
סוגר מיקרופורוזיות שיורית ומשפר את חיי העייפות עם השפעה זניחה על המוליכות. מומלץ ליישומים קריטיים.
רִכּוּך:
משחרר מתח שיורי, משחזר את המשיכות ומשפר מוליכות חשמלית. טווח טיפוסי: 400-600 מעלות, אטמוספירה-מבוקרת.
עיבוד CNC:
מהדק סובלנות בתכונות ההזדווגות (עד ±0.01 מ"מ) ומשפר את איכות פני השטח.
גימור פני השטח:
ליטוש אלקטרו לחספוס משטח נמוך (בדרך כלל Ra<1.6 μm on accessible surfaces); silver plating for reduced skin-effect losses at high frequencies; electroless nickel for corrosion resistance.
ניתן לשלב שלבים אלה לפי דרישות. HIP + חישול הוא השילוב הסטנדרטי עבור רכיבים בדרגת תעופה וחלל.
תרחישי יישום
סלילי אינדוקציה
בנייה מונוליטית עם תעלות קירור קונפורמיות משולבות מונעת חיבורים מולחמים המועדים לכשלים-. קירור קונפורמי תומך בחלוקת טמפרטורה אחידה יותר ובהפעלה מתמשכת של-הספק גבוה יותר. תוצאות שדה מהלקוחות שלנו מצביעות על שיפורי חיים-בשירות של בערך 2× על פני סלילי נחושת מולחמים דומים, כאשר הרווח המדויק תלוי במחזור העבודה ובתנאי נוזל הקירור.
מחליפי חום / גופי חום
ערוצי זרימה פנימיים מורכבים - סריג TPMS, ספירלות ופלטות גליות - מגדילים את יחס המשטח-משטח-ל-יחס נפח ומקדמים ערבוב סוער, משפרים את הביצועים התרמיים. בשימוש נרחב בקירור אלקטרוני ומערכות אנרגיה חדשות-.
מגעים חשמליים
מוליכות גבוהה תומכת בהתנגדות נמוכה למגע עבור יישומי מיתוג זרם- גבוהים.
מובילי גל RF / מיקרוגל
גיאומטריות פנימיות מורכבות מפחיתות את אובדן האותות במערכות תקשורת לווייניות ומכ"ם תוך מתן אפשרות למכלולים קלים יותר.
אבות טיפוס מפותל מנוע
אימות מהיר של מבני קירור מתקדמים ותפיסות של סיכת ראש/פרופיל-תיל עבור מנועים-בעלי יעילות גבוהה יותר.
חלקים רפואיים ותעשייתיים מותאמים אישית
רכיבים לא-מגנטיים או בעלי מוליכות גבוהה{{1} מותאמים אישית עבור ציוד מיוחד.
שאלות נפוצות
תגיות פופולריות: הדפסת תלת מימד נחושת טהורה, יצרנים, ספקים, מפעלים של הדפסת תלת מימד נחושת טהורה
