Leave your phone and we will contact you!
Or you can call us yourself:
0951503591
Почему Медь Может Стать Следующим Золотым Материалом Для Аддитивного Производства
Медь - относительно редкий материал в операциях аддитивного производства, но это может измениться в ближайшие несколько лет.
Все мы знакомы с медью, материалом золотистого цвета, который используется в проводке и электрических контактах. Можно подумать, что такой хорошо известный материал будет чаще использоваться в 3D-печати.
Но у 3D-печати меди есть много проблем.
Во-первых, это металл, и одно это автоматически помещает его в более сложный класс материалов для 3D-печати. Конечно, металлы можно напечатать на 3D-принтере, но для этого требуется дорогостоящее и сложное оборудование, а иногда даже требуется точно контролируемая среда в помещении. Они также требуют значительной постобработки и даже группы инженеров для настройки заданий печати, чтобы объекты не деформировались неестественно при воздействии огромного тепла 3D-печати. А еще есть медь.
Все мы знакомы с медью, материалом золотистого цвета, который используется в проводке и электрических контактах. Можно подумать, что такой хорошо известный материал будет чаще использоваться в 3D-печати.
Но у 3D-печати меди есть много проблем.
Во-первых, это металл, и одно это автоматически помещает его в более сложный класс материалов для 3D-печати. Конечно, металлы можно напечатать на 3D-принтере, но для этого требуется дорогостоящее и сложное оборудование, а иногда даже требуется точно контролируемая среда в помещении. Они также требуют значительной постобработки и даже группы инженеров для настройки заданий печати, чтобы объекты не деформировались неестественно при воздействии огромного тепла 3D-печати. А еще есть медь.
Большинство установок для 3D-печати на металле, особенно тех, которые используются для производства, используют процесс наплавки в порошковой среде (PBF). В этом процессе плоский слой мелкодисперсного металлического порошка выборочно оплавляется источником энергии, обычно очень мощным лазером. Последующие слои порошка сплавлены аналогичным образом, и постепенно можно построить полностью трехмерный объект. Этот процесс довольно хорошо работает со многими популярными металлами для 3D-печати, такими как алюминий, сталь, никель или титан. Но вы очень редко встретите упоминание о меди.
Популярные металлы нашли свое место в нескольких отраслях, в том числе в аэрокосмической, где сочетание и без того дорогих деталей и способность создавать «невозможные» детали были непреодолимыми: аэрокосмические компании могли создавать невероятно легкие детали, которые оказались очень полезными - и выгодно.
Почему ничего подобного не произошло с медным материалом?
Почему ничего подобного не произошло с медным материалом?
Проблемы 3D-печати на меди
Одна из проблем заключается в том, что медь оказывается невероятно сложной для 3D-печати с использованием процесса PBF. Медь обладает двумя непростыми свойствами: она обладает высокой отражающей способностью и очень хорошо передает тепло и электричество.
Теплопередача вызывает трудности в камере построения, в которой необходимо поддерживать очень точную температуру, чтобы обеспечить успешную металлическую 3D-печать. Тепло от лазерной ванны с расплавом может «просачиваться» в соседние области, что может привести к использованию более низких уровней мощности и, таким образом, более медленной печати.
Отражательная способность может быть другой проблемой. Вводя огромное количество энергии в камеру сборки с помощью мощных лазеров, вы хотите, чтобы материал поглотил как можно больше этой энергии. Вот почему некоторые термопластичные системы SLS PBF используют темный нейлоновый порошок вместо белого: черный поглощает больше света.
Теплопередача вызывает трудности в камере построения, в которой необходимо поддерживать очень точную температуру, чтобы обеспечить успешную металлическую 3D-печать. Тепло от лазерной ванны с расплавом может «просачиваться» в соседние области, что может привести к использованию более низких уровней мощности и, таким образом, более медленной печати.
Отражательная способность может быть другой проблемой. Вводя огромное количество энергии в камеру сборки с помощью мощных лазеров, вы хотите, чтобы материал поглотил как можно больше этой энергии. Вот почему некоторые термопластичные системы SLS PBF используют темный нейлоновый порошок вместо белого: черный поглощает больше света.
Если эта энергия не поглощается медным материалом, куда она девается? Ну, он разбрызгивается внутри самой камеры сборки, обычно нагревая все, до чего может дотянуться. Это не только ухудшает прецизионный нагрев, но также может повредить внутренние компоненты, такие как линзы, ремни, электронику и многое другое.
Другими словами, вам действительно нужно перепроектировать внутренности вашего металлического 3D-принтера PBF, чтобы приспособить его к медному материалу. Некоторые 3D-принтеры начинают это делать, и в будущем мы можем увидеть больше.
Другими словами, вам действительно нужно перепроектировать внутренности вашего металлического 3D-принтера PBF, чтобы приспособить его к медному материалу. Некоторые 3D-принтеры начинают это делать, и в будущем мы можем увидеть больше.
Медная 3D-печать
Существуют альтернативные процессы 3D-печати, с помощью которых можно печатать на меди. На ум приходят два - Fabrisonic и SPEE3D .
Fabrisonic использует метод ламинирования, при котором листы практически любого металла могут быть сплавлены вместе с помощью ультразвуковых колебаний.
SPEE3D использует (буквально) сверхзвуковой экструдер для взрыва мелкого металлического порошка в цель. Кинетическая энергия движения частиц заставляет их сливаться вместе. Перемещая инструментальную головку, вы можете быстро создавать металлические предметы, даже из меди.
Однако ни один из этих подходов не позволяет легко создавать сложные геометрические формы, которые требуются во многих отраслях, поэтому 3D-печать медью встречается редко.
Новые разработки в области 3D-печати медьюразрабатывают такие компании, как Markforged , Xact Metal и Additive Drives .
Похоже, есть две области, представляющие значительный интерес для будущей 3D-печати из меди: антенны и теплообменники.
Антенны используются во всех мобильных устройствах и во многих удаленных установках для связи. Но для определенных типов конструкции антенн требуется возможность всенаправления. Это означает, что конструкция может включать большое количество мини-антенн, ориентированных в разные стороны.
Если что-то звучит как сложная геометрия, подходящая для подходов к 3D-печати, это было бы так.
Еще бы теплообменники. Это устройства, которые обычно переносят жидкость и передают тепло из одной зоны в другую, и, поскольку медь является фантастическим носителем тепла, она является идеальным материалом. Оптимальный теплообмен будет включать максимальное количество площади поверхности, подверженной воздействию жидкости, и, как вы могли догадаться, это тоже очень сложная геометрия.
Однако это может быть еще более сложным, поскольку некоторые теплообменники необходимо устанавливать в ограниченном пространстве, что создает дополнительные проблемы при проектировании.
Опять же, идеальный подозреваемый для будущей медной 3D-печати.
Это рынок, который впереди тех производителей 3D-принтеров, которые могут адаптировать свое оборудование (или изобрести новое оборудование) для 3D-печати медью.
Существуют альтернативные процессы 3D-печати, с помощью которых можно печатать на меди. На ум приходят два - Fabrisonic и SPEE3D .
Fabrisonic использует метод ламинирования, при котором листы практически любого металла могут быть сплавлены вместе с помощью ультразвуковых колебаний.
SPEE3D использует (буквально) сверхзвуковой экструдер для взрыва мелкого металлического порошка в цель. Кинетическая энергия движения частиц заставляет их сливаться вместе. Перемещая инструментальную головку, вы можете быстро создавать металлические предметы, даже из меди.
Однако ни один из этих подходов не позволяет легко создавать сложные геометрические формы, которые требуются во многих отраслях, поэтому 3D-печать медью встречается редко.
Новые разработки в области 3D-печати медьюразрабатывают такие компании, как Markforged , Xact Metal и Additive Drives .
Похоже, есть две области, представляющие значительный интерес для будущей 3D-печати из меди: антенны и теплообменники.
Антенны используются во всех мобильных устройствах и во многих удаленных установках для связи. Но для определенных типов конструкции антенн требуется возможность всенаправления. Это означает, что конструкция может включать большое количество мини-антенн, ориентированных в разные стороны.
Если что-то звучит как сложная геометрия, подходящая для подходов к 3D-печати, это было бы так.
Еще бы теплообменники. Это устройства, которые обычно переносят жидкость и передают тепло из одной зоны в другую, и, поскольку медь является фантастическим носителем тепла, она является идеальным материалом. Оптимальный теплообмен будет включать максимальное количество площади поверхности, подверженной воздействию жидкости, и, как вы могли догадаться, это тоже очень сложная геометрия.
Однако это может быть еще более сложным, поскольку некоторые теплообменники необходимо устанавливать в ограниченном пространстве, что создает дополнительные проблемы при проектировании.
Опять же, идеальный подозреваемый для будущей медной 3D-печати.
Это рынок, который впереди тех производителей 3D-принтеров, которые могут адаптировать свое оборудование (или изобрести новое оборудование) для 3D-печати медью.
Как вам эта новость?