Сферический медный порошок и аддитивное производство

Введение

Сферический медный порошок является доминирующим материалом, используемым в современных методах изготовления. Его сферическая форма предотвращает перемешивание потока в процессе производства. Мы рассмотрим проблемы, связанные с медью, процессы изготовления деталей и повседневное использование в промышленности.

Проблемы производства чистой меди

Чистая медь обладает высокой тепло- и электропроводностью. Однако работать с чистой медью нелегко. Этот материал обладает высокой отражательной способностью и высокой теплопроводностью, а теплоотдача происходит чрезвычайно быстро. При сварке или лазерной обработке энергия может передаваться в окружающее пространство. Это затрудняет поддержание равномерной температуры расплава. Медь также очень быстро окисляется. Это сказывается на конечном качестве деталей. Другие металлы не всегда подвержены таким проблемам. Вторая проблема - плотность меди. Сферические частицы должны быть получены с особой тщательностью. Традиционные методы распыления иногда приводят к образованию частиц вытянутой формы с примесями. Малейшее отклонение формы частиц приводит к непредвиденному поведению при формировании слоя. Частый контроль качества необходим для того, чтобы гарантировать соответствие порошка строгим стандартам. Эти проблемы заставляют инженеров разрабатывать методы и оборудование для наилучшего применения меди в аддитивном производстве.

Технологии аддитивного производства для медного порошка

Существуют различные технологии аддитивного производства. Одна из них - лазерное сплавление порошка. В этой технологии лазерный луч под точным контролем расплавляет каждый слой меди. Сферическая форма позволяет равномерно распределить порошок в слое. Изготовленные детали отличаются повышенной плотностью и однородностью.

Электронно-лучевое плавление - еще одна технология, используемая при работе с медью. В качестве источника энергии в ней используется не лазер, а электронный луч. Она полезна в условиях вакуума и позволяет уменьшить окисление.

Газовое распыление - еще один распространенный способ получения сферического медного порошка. В этом процессе расплавленная медь продавливается через сопло и разбивается на капли газом под высоким давлением. При охлаждении эти капли образуют почти идеальные сферы. Типичный размер частиц составляет 20-100 микрон.

Выбор процесса зависит от конечного продукта. Параметры процесса во всех случаях должны тщательно контролироваться для получения стабильного и воспроизводимого результата.

Применение сферического медного порошка в аддитивном производстве

Существует несколько промышленных применений сферического медного порошка.

Благодаря высокой тепло- и электропроводности меди он может использоваться там, где требуется высокая электрическая или тепловая проводимость. Например, компоненты, используемые в теплообменниках и электронных корпусах, выигрывают за счет теплопроводности меди. Компоненты на основе меди, заменяющие другие металлы, повышают производительность в большинстве промышленных случаев. В аэрокосмической промышленности медные компоненты регулируют высокие тепловые нагрузки на турбинные двигатели. В медицинских имплантатах медь ценится за прочность и биосовместимость после легирования другими металлами. Результаты нескольких промышленных испытаний показали, что плотность деталей, изготовленных с использованием медного порошка, достигает 98 %, что делает их почти такими же прочными, как кованая медь.

Еще одно применение - использование меди в автомобильных компонентах. Компоненты, используемые для охлаждения двигателя, могут быть изготовлены с высокой точностью с помощью аддитивного производства. Сферический размер частиц позволяет избежать образования слабых связей в критических зонах. В ходе испытаний было подтверждено, что детали, изготовленные с использованием сферического медного порошка, имеют меньшую пористость и лучшие механические свойства. Полученные результаты подтверждают переход к аддитивному производству в большинстве отраслей промышленности. Использование в реальных условиях является гарантией того, что идеальная обработка медного порошка может преодолеть традиционные производственные препятствия.

Заключение

Сферический медный порошок обладает отличным потенциалом в аддитивном производстве. Медь используется в различных отраслях промышленности для электрических, тепловых и структурных применений.

Часто задаваемые вопросы

F: Каковы обычные диаметры частиц сферического медного порошка?

В: Обычно они составляют от 20 до 100 микрон.

F: Как медный порошок способствует аддитивному производству?

В: Его круглая форма способствует свободному течению и равномерному наложению слоев.

F: Почему с чистой медью так сложно работать в производстве?

В: Контроль необходим из-за высокой теплопроводности и быстрого окисления.