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3D打印銅及銅合金的研究進(jìn)展
來源:湖南恒基粉末科技有限責(zé)任公司 | 作者:湖南恒基粉末科技有限責(zé)任公司 | 發(fā)布時(shí)間: 2023-07-12 | 771 次瀏覽 | 分享到:
銅及銅合金的延展性好，并具有優(yōu)異的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和耐腐蝕性能，受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。隨著應(yīng)用市場提出的生產(chǎn)周期短、環(huán)保要求高、個(gè)性化定制等需求增加，傳統(tǒng)鑄造、軋制及擠壓等方法制備的銅及銅合金構(gòu)件越來越難滿足要求，3D 打印銅及銅合金技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。2020 年 3D 打印銅及銅合金原材料的消耗量為73 噸，據(jù)推測 2025 年將增長至 495 噸，年增長率接近 50%。

       銅及銅合金的延展性好，并具有優(yōu)異的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能和耐腐蝕性能，受到業(yè)界的廣泛關(guān)注。隨著應(yīng)用市場提出的生產(chǎn)周期短、環(huán)保要求高、個(gè)性化定制等需求增加，傳統(tǒng)鑄造、軋制及擠壓等方法制備的銅及銅合金構(gòu)件越來越難滿足要求，3D 打印銅及銅合金技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。2020 年 3D 打印銅及銅合金原材料的消耗量為73 噸，據(jù)推測 2025 年將增長至 495 噸，年增長率接近 50%。

       目前3D打印銅在電感線圈、散熱器、電子元器件等方面?zhèn)涫芮嗖A。3D打印銅合金在航空航天領(lǐng)域取得重大進(jìn)展，3D打印 Cu-Cr-Zr和 Cu-Cr-Nb(GRCop-84)等銅合金主要應(yīng)用于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)零部件。選區(qū)激光熔化制備的 Cu-Cr-Zr 合金集成200多條復(fù)雜通道及50條隨形冷卻通道，冷卻接觸面積大，可達(dá)到急速冷卻的效果。美國國家航空航天局用于火箭燃燒室襯里的選區(qū)激光熔化成GRCop-84 合金，是一種高強(qiáng)度和高熱導(dǎo)率且近全致密的零部件。Cu-Cr 合金因具有優(yōu)異抗電弧燒蝕性能等特性，選區(qū)激光熔化 Cu-Cr 合金已廣泛用于中高壓真空滅弧觸頭材料。

       銅合金種類繁多，不同成分合金的 3D 打印成形效果不同，選擇合適的打印方法尤為關(guān)鍵。3D 打印銅合金方法主要分為選區(qū)激光熔化 (selective laser melting, SLM)、激光金屬熔化(laser metal deposition,   LMD) 、選區(qū)電子束熔化 (selective electron beam   melting, EBM)和黏結(jié)劑噴射技術(shù)(binder jetting, BJ)等 4 種。