От первоначального использования монет и украшений до сегодняшнего дня в производстве электронных изделий - медь остается популярным материалом, поскольку она не только долговечна и имеет антикоррозийную текстуру. Это также один из лучших проводников, поэтому он лежит в основе большинства электропроводок в зданиях, а также обмоток в электродвигателях. Менее известны антимикробные свойства, которые защищают от насекомых и вирусов, что также делает медь пригодной для медицинского применения.
Несмотря на множество описанных применений, медь до сих пор не смогла утвердиться во все более важной области: 3D-печати. Это связано с процедурой обычных процессов 3D-печати лазерной сваркой. В этом процессе металлический порошок плавится вместе под управлением компьютера.
Нужны новые технологии для меди
Однако этот процесс сложен для меди. Высокая отражающая способность при попадании на обычные инфракрасные волоконные лазеры предотвращает поглощение энергии и, следовательно, процесс плавления. Кроме того, теплопроводность меди отводит тепло от последней сварочной ванны, снижая эффективность процесса. Хотя уже есть процессы, которые могут обрабатывать медь, они по-прежнему очень дорогостоящие и поэтому широко не используются. К ним относятся электронно-лучевое плавление или плавление зеленого лазерного луча, разработанные Институтом Фраунгофера.
Ультразвуковое разделение частиц
Процесс, который не использует термическую сварку для аддитивного производства медных деталей, представляет собой технологию сверхзвукового 3D-напыления (SP3D) от Spee3d из Австралии. Процесс печати происходит здесь через сопло ракеты, которое ускоряет частицы до трехкратной сверхзвуковой скорости и прикрепляет их к материалу-носителю, который висит на шестиосевой руке робота. Кинетическая энергия частиц заставляет металлы сливаться в чрезвычайно плотный объект. Его металлургические свойства составляют около 80 - 95% твердого материала. Металлические частицы размером 25 - 35 мкм наносятся практически послойным осаждением в порядке, который программа печати считает идеальным. Скорость составляет 20-100 г / мин. Согласно недавнему сравнению, маховик, который по обычным методам может занять около 20 часов, может быть изготовлен всего за 12 минут.
Особые конструктивные особенности
Существуют конструктивные ограничения для толщины стен, которые должны иметь минимальную толщину 6 мм. Кроме того, с помощью принтера трудно реализовать тонкие отверстия и полости, поэтому постобработка машины зачастую дешевле и быстрее в реализации. Как и другие аддитивные процессы, SP3D допускает наклоны под углом до 45 ° без использования материала подложки.
Передача данных САПР (STL или шаг) выполняется путем считывания в программу печати и последующего преобразования ее в процесс печати. Программа также моделирует элемент, который будет напечатан, так что вы можете с почти 100% точностью увидеть, как будет выглядеть готовая деталь в конце.
Существует множество возможных применений, поскольку медь легко сочетается с алюминием и другими материалами. Это делает его пригодным для широкого спектра применений, таких как автомобильный сектор, где его можно использовать для всего, от деталей двигателя до высокоэффективных радиаторов для электрических и автономных транспортных средств. (Qui)