金属 3D 打印铜具有出色的机械性能
如今,设计师和工程师更频繁地转向工业级金属 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) 技术可在几天内构建功能齐全的金属原型和最终用途部件。
为了满足对金属日益增长的需求并提供更多材料选择,我们添加了铜合金 (CuNi2SiCr)。该材料目前可用于最大构建尺寸为 100mm x 100mm x 100mm 的更高分辨率作业。粗略地想一想垒球最宽处的大小。提供即时定价。
3D打印铜合金
铜 CuNi2SiCr 是一种合金铜材料,而不是元素铜(UNS 编号 C18000),它结合了优异的机械性能、高导热性和导电性,以及改进的耐腐蚀性。这种合金可用于纯铜不可行的恶劣环境。
我们新添加的铜合金加入了我们为 DMLS 选择的其他金属,包括铝、钴铬合金、铬镍铁合金、不锈钢和钛。 3D 打印铜的层厚可以达到 0.0008 英寸(0.02 毫米),最小特征尺寸可以达到 0.039 英寸(1.000 毫米)。零件经过标准抛光或手工抛光,并提供二次加工选项,以确保您的零件在收到时是完整的。对于所有 DMLS 材料,您的零件可以进行以下二次操作:3 轴和 5 轴铣削、车削、电火花线切割、攻丝、铰孔、热等静压 (HIP)、机械测试和首件检验。
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3D 打印铜材料特性
由于与其他金属相比,这两种材料都具有高导电性,因此可能值得仔细考虑哪种材料适合您的项目,尽管在铝和铜之间进行选择取决于您的具体应用。请参见下表[注意: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% 收益率 | 伸长 | 硬度 |
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铝 (AlSi10Mg) | 35 ksi | 20 ksi | 10% | 47.2 心率 |
铜 (CuNi2SiCr) | 69 ksi | 58 ksi | 25% | 85 HRC |
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机加工铜的选择
暂时走出 3D 打印世界,应该注意的是,在 Protolabs,我们还提供加工铜的选项——即自然界中存在的元素铜。铜的导电性仅次于银,这一因素使其成为当今最重要的金属之一。例如,铜(和铝)布线基本上使电成为可能。今天,铜是 570 多种不同金属合金的成分。我们的金属制造指南提供了有关机加工铜的更多信息。
铜3D打印的应用
在 DMLS 产品中添加铜扩展了 Protolabs 的 DMLS 金属的工程应用。铜的导电性对于热转印应用是有效的。当使用 3D 打印制造铜时,工程师可以创建复杂的设计,以加热或冷却的内部腔室为目标。这是减材制造方法无法做到的。当重量不是问题时,散热器和热交换器是这种材料的理想应用。在导热性和导电性方面,铜确实是一个进步。与铝相比,铜在结构上更坚固、更硬并且具有更高的延伸率。如果导电性不是首要应用要求,铝可能会很好地满足您的需求,特别是如果您需要重量轻的高性能部件,例如在汽车或航空航天应用中。
如前所述,新的铜合金加入了我们用于增材制造的其他金属选择。与单独加工相比,每一种都可以灵活地创建具有复杂几何形状的零件。在 Protolabs,我们可以为增材制造和减材制造项目运行单个原型到全面生产。如需更多帮助,请随时致电 877-479-3680 或发送电子邮件至 [email protected] 联系 Protolabs 应用工程师。要立即开始您的下一个设计项目,只需在数小时内上传 3D CAD 模型以获得交互式报价。
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Joseph Iannuzzelli 是我们位于北卡罗来纳州罗利市的 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更深入研究。
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