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武漢易成三維科技可以提供銅和銅合金的3D打印服務(wù)，銅是金屬3D打印的最新和最有前途的領(lǐng)域之一，從電機(jī)到散熱器，無所不包。

以前，由于銅的反射性和高導(dǎo)熱性，使用銅進(jìn)行 3D 打印是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，但打印機(jī)和材料的進(jìn)步在很大程度上滿足了早期的挑戰(zhàn)。今天，3D打印銅推進(jìn)系統(tǒng)將火箭送入太空，3D打印銅散熱器保持CPU冷卻，3D打印銅線圈提高電機(jī)性能。

為什么是 3D 打印銅？

銅一直是一種非常有用的金屬，因?yàn)樗軌蜻M(jìn)行熱和電，抵抗腐蝕，甚至殺死細(xì)菌和病毒。隨著 3D 打印為這種金屬開辟了更多的應(yīng)用和可能性，對(duì)復(fù)雜銅部件的需求也在增長。

3D 打?。ㄒ卜Q為增材制造）能夠生產(chǎn)異常復(fù)雜的形狀、精細(xì)細(xì)節(jié)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和格子填充物，而任何其他類型的金屬制造都不可能。這些功能可減輕重量、提高效率，并縮短制造和組裝時(shí)間，因?yàn)槎嗖糠纸M件可以作為單個(gè)單元進(jìn)行 3D 打印。

3D 打印還能夠更高效地制造這種相對(duì)昂貴的金屬，減少浪費(fèi)，因?yàn)樗皇褂妹總€(gè)零件所需的材料量。對(duì)于對(duì) 3D 銅打印感興趣的公司來說，降低原材料成本至關(guān)重要。

如果您已經(jīng)生產(chǎn)了定制銅部件，則可以在通過 3D 打印優(yōu)化零件性能的同時(shí)大幅降低生產(chǎn)成本。

請(qǐng)繼續(xù)閱讀，了解更多有關(guān)技術(shù)和 3D 打印機(jī)的了解，使工程師、制造商和設(shè)計(jì)師能夠重新構(gòu)想銅的可能。

雖然可以用銅打印的 3D 打印機(jī)并不多，但打印技術(shù)和價(jià)格仍然多種多樣。

使用銅填充塑料燈絲的 FDM 打印機(jī)可以生產(chǎn)銅首飾、裝飾物品和其他幾乎 100% 銅的部件。而對(duì)于更先進(jìn)的制造，使用銅粉、棒材或銅和聚合物漿的3D打印機(jī)生產(chǎn)具有卓越機(jī)械和導(dǎo)電性能的工業(yè)部件，可達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)，如IACS（國際年鑒銅標(biāo)準(zhǔn)）。

銅粉床融合 3D 打印機(jī)

粉床融合是最受歡迎的金屬3D打印方法之一，一些機(jī)器制造商最近將銅引入其材料選項(xiàng)列表中。由于銅具有高度反射性，使用激光處理粉末給制造商帶來了障礙。然而，這項(xiàng)技術(shù)和材料已經(jīng)發(fā)展到迎接挑戰(zhàn)。

例如，3D打印機(jī)制造商Trumpf開發(fā)了一種工業(yè)綠色激光，使3D打印材料（如銅、銅合金和貴金屬）成為可能，這些材料很難用紅外波長處理。

兩種金屬 3D 打印粉床技術(shù) DMLS（直接金屬激光燒結(jié)）和 EBM（電子束熔化），通過在打印機(jī)內(nèi)部平臺(tái)頂部鋪上一層薄薄的銅粉來工作。粉末加熱，而激光或電子束跟蹤該部分的第一層。當(dāng)層中的顆粒熔合時(shí)，平臺(tái)稍微降低到構(gòu)建室中，上面沉積著新鮮粉末，這個(gè)過程會(huì)重復(fù)。工藝中遺留下來的一些銅粉可以回收利用，用于下一次打印。

銅粘合器噴氣式 3D 打印機(jī)

銅粉與液體結(jié)合劑結(jié)合，然后燒結(jié)在爐子是一種3D打印方法，稱為活頁夾噴射，它生產(chǎn)零件，而無需支撐材料。粘合器噴射是一種無熱工藝，在每一層金屬之間噴灑一個(gè)結(jié)合層：粘結(jié)劑稍后在燒結(jié)過程中被移除。

粘合劑噴射是大量金屬部件添加劑制造的常用方法。

銅 FDM 和綁定金屬沉積 3D 打印機(jī)

3D 打印銅部件最經(jīng)濟(jì)的方法是使用擠出燈絲的機(jī)器。用于印刷金屬部件的金屬燈絲由塑料底座組成，里面均勻地注入金屬顆粒。銅部件的銅注入燈絲是一種獨(dú)特的復(fù)合長絲類型，如果使用得當(dāng)，可以產(chǎn)生強(qiáng)、耐化學(xué)和幾乎固體金屬部件。

幾乎任何融合沉積建模 （FDM） 打印機(jī)都可以用銅粉填充聚合物長絲打印幾乎固體金屬部件。目前，市場上唯一的選擇是從燈絲制造商虛擬鑄造廠。該公司表示，其銅絲將印在任何燈絲3D打印機(jī)上，帶有硬化噴嘴和熱端，可達(dá)到225oC。然而，這些部件不是打印床上的金屬，打印后需要額外的步驟來熔化聚合物活頁夾，而只留下金屬。

其他類型的銅絲有足夠的真正的銅顆粒里面拋光，并具有金屬般的重量，但這些是用于裝飾目的。

智利一家名為"銅3D"的公司生產(chǎn)一種銅填充長絲，這種燈絲不生產(chǎn)金屬部件，而是具有銅抗菌和抗菌特性的長絲。據(jù)該公司稱，美國宇航局甚至正在測試這種燈絲，以用于"星際微生物污染"。

除了主流的FDM打印機(jī)，另外兩個(gè)擠出燈絲也提供銅，但這些使用自己的專有材料。桌面金屬使用綁定金屬燈絲，而馬克鍛造使用類似的金屬粉末，該金屬粉末在塑料矩陣中綁定。這些制造商的打印機(jī)生產(chǎn)用于工業(yè)用途的固體金屬部件，如機(jī)床、感應(yīng)線圈、散熱器和功能原型。

銅冷噴霧和 DED 3D 打印機(jī)

雖然這兩種金屬 3D 打印方法通常不會(huì)組合在一起，但我們?cè)谶@里將其組合在一起，因?yàn)樗鼈兺ǔ?yīng)用用另一種金屬涂覆金屬部件，并逐層構(gòu)建金屬粉末金屬部件。

定向能量沉積 （DED） 是一個(gè)由新墨西哥州光學(xué)公司開發(fā)的用于創(chuàng)建、增強(qiáng)和修復(fù)金屬組件的系統(tǒng)。與 SLS 類似，DED 中的高功率激光器逐層構(gòu)建 3D 結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)出高密度和強(qiáng)度的部件，非常適合機(jī)械應(yīng)用。2019 年，Optomec 開發(fā)了一種新的銅 DED 工藝，用于生產(chǎn)用于航空航天、化學(xué)加工和其他工業(yè)應(yīng)用的熱交換器。

Spee3D 的 WarpSpee3D 在工藝上獨(dú)一無二，它使用超音速 3D 沉積來生產(chǎn)一系列金屬粉末原料（包括銅和鋁）的部件。

冷噴霧劑是一種添加劑制造技術(shù)，將金屬粉末注入超音速加壓氣體流中。冷噴霧不是熔化金屬，而是在稱為塑料變形的過程中將金屬粘合在一起。Spee3D 等公司使用冷噴霧技術(shù)將抗菌銅涂層應(yīng)用于門、扶手和觸摸板，用于醫(yī)院、學(xué)校和其他公共場所。

冷霧也是最快的金屬3D打印方法。該公司表示，Spee3D在大約三個(gè)小時(shí)內(nèi)在WarpSpee3D上用純銅打印了一艘17.9公斤的航空航天火箭噴嘴襯里（見下圖），成本僅為716美元。像這樣的部件通常用固體鍛造的銅加工而成，這個(gè)過程需要數(shù)周時(shí)間，花費(fèi)數(shù)萬美元。

DED 和冷噴霧的一個(gè)缺點(diǎn)是它們?cè)趶?fù)雜幾何形狀的生產(chǎn)中受到限制。

光聚合

金屬 DLP 3D 打印類似于樹脂 3D 打印，因?yàn)樗褂猛渡涞礁泄鉂{上的紫外線，逐層凝固。金屬 DLP 打印機(jī)使用裝滿金屬粉末和少量活頁夾的液體聚合物，而不是樹脂。一旦這些部件被打印出來，它們就有更多的步驟要經(jīng)過，然后再進(jìn)行最后的金屬部件。金屬 DLP 因其精細(xì)的細(xì)節(jié)而備受推貴。

總部位于加州的初創(chuàng)公司Holo最近完成了一項(xiàng)設(shè)施，計(jì)劃在其專有的3D打印機(jī)上3D打印純銅部件，這些零件不出售。Holo 將專注于高性能計(jì)算機(jī)、電動(dòng)汽車、RF 天線和換熱器的 3D 打印銅冷卻解決方案。

荷蘭3D打印機(jī)制造商Admatec提供同樣使用銅漿制造高度詳細(xì)的銅部件的打印機(jī)。