艺术状态：铜的添加剂制造
在本节中，我们深入了解当前的技术和铜制造的局限性。
纯铜的粉床融合
由于其出色的导热和电导率，纯铜特别有趣，在所有行业中都提供了广泛的应用。但是，在传统的添加剂制造技术（例如粉末床融合）中，红外激光用于融化铜粉，并且该激光器反射到颗粒。为了解决这个问题，弗劳恩霍夫研究所在德国，如下图所示，在德国使用了波长为515 nm的绿色激光器。
在SLM 3D打印过程中暴露于绿色激光器的层铜粉 - Fraunhofer Ilt欧宝直播网站欧宝体育娱乐官网
粉末床融合是金属添加剂制造的最常见技术系列。它使用聚焦的激光束融化金属粉并逐层构建零件。激光的高功率密度融化了金属，然后在冷却时凝固。铜添加剂制造的主要技术是选择性激光熔化（SLM），一种粉末床融合技术。
传统SLM技术的局限性
尽管SLM是许多金属的出色添加剂制造工艺，但在使用铜的3D打印方面还是一个特别的挑战。欧宝直播网站欧宝体育娱乐官网它的吸收特性导致激光束的热反射而不是吸收。这会在金属和未滤波区域中产生孔隙率，从而导致机械性能差。
弗劳恩霍夫研究所（Fraunhofer Institute）发出的第二个问题是冷却过程中零件的破裂。裂纹是由激光的通过和建筑物腔中的温度引起的高热梯度引起的。热梯度在以传播裂纹的形式恢复的部分中产生残留应力。
创新解决方案的开发
在本节中，我们介绍用于3D打印高质量铜零件的创新解决方案。
绿色激光技术
为了解决这些问题并创造高质量的零件，弗劳恩霍夫研究所的研究人员提出了现在在工业3D打印机等工业3D打印机（例如Truprint 1000绿色版本特朗普。下图显示了由特朗普F提供的吸收与波长的图形。
铜 - 特朗普夫吸收电磁束
该图显示，SLM中传统上使用的红外光束被铜吸收不佳。铜粉保持部分或完全未渗透，导致平庸的特性。使用的绿色激光的波长为515 nm。在此波长下，铜可以吸收多达40％的能量，从而导致一层均匀熔化和更好的最终部分。
预热板
为了克服由于零件中高热梯度而引起的开裂问题，一种解决方案可以是通过将建筑板预热到给定的温度来减少梯度。减少热梯度有助于缓解零件中的热诱导应力。Trumpf Truprint 5000 欧宝直欧宝体育娱乐官网播网站3D打印系统提供预热板，如下图所示。
Trumpf Truprint 5000预热板 - 特朗普
Truprint 5000在2018年11月在法兰克福的Formnext，3D印刷博览会上进行了证明。该机器还与其他高添加价值金属（例如钢，钛合金或镍基合金）进行了印刷。
3D打印铜零件的应用
铜是一种柔软的延性金属。它具有很高的电导率和热导率（最多400 W/（M.K））。铜的常见应用是：
- 电线（铜是热与电的导体，
- 用于屋顶，管道，装饰元素和雕塑的建筑材料（对于自由女神像，由铜制成）。铜氧化并变成浅绿色。
- 各种金属合金的组成部分，例如青铜（铜锡合金）和黄铜（铜锌合金）和纯银（银铜合金）
- 机械和电动机
- 海洋应用：铜是生物抑制，细菌或其他生命形式不会在其上生长。它用于运输以防止船体增长。
- 水槽，水龙头，门把手，扶手等。由于铜是生物抑制剂，因此（在各种合金中）在许多人处理的电器中使用，以避免散布细菌。
但是，铜也被广泛用于高增值工业，例如航空航天或电子产品。如此解释Beamler打印的3D打印热管上的文章欧宝网址，铜有几个热施用。它也可以用作传统的热交换器，但具有复杂的内部通道，可提高效率。
结论
正如指出的那样，铜具有有趣的热和电气性能，以及添加剂制造的优势，尤其是设计自由度，3D打印的铜零件现在非常适合在广泛的应用中使用。预期对添加剂制造中的铜，不同的公司正在为3D打印市场开发特殊的铜和铜合金粉末。欧宝直播网站欧宝体育娱乐官网
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由于其出色的热和电气性能，铜被广泛用于行业。铜添加剂制造的最新发展使其可用于3D打印高质量的复杂零件。欧宝直播网站欧宝体育娱乐官网本文深入了解了这项新技术及其应用。