铜合金3D打印:卓越机械性能与高精度零件
如今,设计师和工程师越来越多地转向工业级金属3D打印(增材制造)来制作原型和生产零件。在Protolabs,我们的直接金属激光烧结(DMLS)技术可在数天内构建功能完整的金属原型和最终用途零件。
为满足对金属材料日益增长的需求并提供更多选择,我们新增了铜合金(CuNi2SiCr)。该材料目前适用于高分辨率任务,最大构建尺寸为100mm x 100mm x 100mm,约相当于棒球大小。提供即时报价。
3D打印铜合金
铜CuNi2SiCr是合金铜材料,而非元素铜(UNS编号C18000),兼具优异机械性能与高导热导电性,并具改进的耐腐蚀性。这种合金可用于纯铜不可行的恶劣环境。
我们新增的铜合金加入了DMLS的其他金属选择,包括铝、钴铬、Inconel、不锈钢和钛。可实现0.0008 in.(0.02 mm)的层厚和0.039 in.(1.000 mm)的最小特征尺寸。零件可获标准表面处理或手工抛光,并提供二次加工选项,确保您收到零件时即为完工状态。与所有DMLS材料一样,您的零件可进行以下二次操作:3轴和5轴铣削、车削、线切割EDM、攻丝、铰孔、热等静压(HIP)、力学测试和首件检验。
铜合金加入不断扩展的3D打印金属选项列表。
3D打印铜材料属性
由于这两种材料与其他金属相比都具有高导电性,可能值得仔细考虑哪种材料适合您的项目,尽管在铝和铜之间选择取决于您的具体应用。见下表 [注:Protolabs的铜和铝合金成分可能与其他公司提供的合金不同。]:
| 材料 | 极限抗拉强度 | 0.2%屈服强度 | 延伸率 | 硬度 |
|---|---|---|---|---|
| 铝 (AlSi10Mg) | 35 ksi | 20 ksi | 10% | 47.2 HRB |
| 铜 (CuNi2SiCr) | 69 ksi | 58 ksi | 25% | 85 HRC |
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机加工铜的选项
暂且跳出3D打印领域,值得注意的是,Protolabs还提供机加工铜选项——即自然界存在的元素铜。铜的导电性仅次于银,这使其成为当今最重要的金属之一。例如,铜(和铝)布线基本上使电力成为可能。如今,铜是570多种不同金属合金的成分。我们的金属加工指南提供更多关于机加工铜的信息。
铜3D打印的应用
将铜加入DMLS产品线扩展了Protolabs DMLS金属的工程应用。铜的导电性对热传递应用有效。当铜通过3D打印制造时,工程师可以创建针对内部腔室进行加热或冷却的复杂设计。这是减材制造方法无法实现的。当重量不是考量因素时,散热器和热交换器是该材料的理想应用。在导热和导电方面,铜真的是一个台阶式的提升。与铝相比,铜结构更强、更硬、延伸率更高。如果导电性不是首要应用要求,铝可能很好地满足您的需求,特别是如果您需要轻量化的高性能零件,如汽车或航空航天应用。
如前所述,新铜合金加入了我们用于增材制造的其他金属选择。每种材料都提供了创建复杂几何形状零件的灵活性,相比单纯机加工。在Protolabs,我们可以为增材和减材制造项目从单个原型运行到全规模生产。如需进一步帮助,请随时联系Protolabs应用工程师,电话877-479-3680或邮箱ADMIN@MFGROBOTS.COM。立即上传3D CAD模型,即可在数小时内获得交互式报价,启动您的下一个设计项目。
Joseph Iannuzzelli是我们位于北卡罗来纳州罗利附近的3D打印/增材制造工厂的制造工程师。材料科学是对制造材料的深度观察。
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