2021年2月27日，南極熊獲悉，工業(ye) 3D打印機製造商Digital metal宣布推出一種新的純銅粉末DM Cu，用於(yu) 粘合劑噴射3D打印技術。

　　DM P2500 3D打印機的用戶現在可以在車間裏3D打印99.9%的純銅組件。這種材料以優(you) 異的導熱性而聞名，成為(wei) 熱交換器、管道、發動機和電子產(chan) 品的散熱器等傳(chuan) 熱部件的選擇。

　　由於(yu) 具有延展性和導電性，純銅還被廣泛用於(yu) 生產(chan) 電線等電氣連接件。此外，銅還具有抗菌特性，這為(wei) 醫療設備的3D打印開辟了新的途徑，盡管這是個(ge) 不太常見的應用。

　　Digital metal的首席執行官Christian Lönne表示："使用Digital metal的粘合劑噴射技術用純銅打印是有史以來最令人期待的材料發布之一，而且在粘合劑噴射中是全新的。銅一直在我們(men) 客戶的願望清單上占據著很高的位置，而隨著電子移動性和導熱性等快速增長領域對銅的應用需求的飆升，銅的應用時機非常完美。"

　　△DM P2500 3D打印機，圖片來自Digital metal。相關(guan) 設備已經被全球3D打印產(chan) 品庫https://product.nanjixiong.com/收錄

　　
喇叭天線和散熱器

　　Digital metal已經通過內(nei) 部的一些測試應用對新型DM Cu粉末進行了實驗。首先，公司3D打印了一個(ge) 喇叭波導天線，用於(yu) 引導無線電波的波束。

　　像喇叭天線這樣的部件，如果使用傳(chuan) 統技術製造，通常成本相當高，而且可能隻在專(zhuan) 門的研究或航空航天項目中需要小批量製造。因此，每個(ge) 零件的成本可能會(hui) 急劇上升--Digital metal可以通過3D打印技術解決(jue) 這個(ge) 問題。在這裏使用粘結劑噴射也有利於(yu) 減輕重量，因為(wei) 公司的工程師能夠選擇輕質薄壁結構，並采用肋骨來增加必要的剛度。

　　△Digital metal公司3D打印的純銅喇叭天線，圖片來自Digital metal

　　
公司還3D打印了一個(ge) 具有陀螺幾何形狀的Triply Periodic Minimal Surface (TPMS)散熱器（一個(ge) 類似nTopology的散熱器）。與(yu) 板式和針式散熱片設計相比，陀螺形散熱片在傳(chuan) 熱率和剛性方麵都有提高，而且隻能通過3D打印製造。在Digital metal的散熱器中，對TPMS結構進行了修改，底部為(wei) 厚壁，頂部為(wei) 薄壁，鼓勵更強的對流。

　　Lönne補充說："我們(men) 在內(nei) 部開發該工藝已經有一段時間了，我們(men) 現在非常高興(xing) 能夠為(wei) Digital metal粘合劑噴射提供高質量的銅工藝。"

　　△Digital metal使用純銅粉3D打印的優(you) 化散熱片，圖片來自Digital metal

　　
Digital metal的材料組合

　　DM Cu的加入進一步加強了Digital metal廣泛的粉末產(chan) 品組合，這可歸功於(yu) 母公司Höganäs AB，它是金屬粉末的領先製造商。

　　最近，該公司推出了其專(zhuan) 有的DM D2工具鋼合金，這是一種高碳、高鉻鋼，可進行完全熱處理，具有優(you) 異的硬度和抗壓強度。材料同時具有耐磨性和韌性，是製造工具應用的最佳選擇。

　　通快綠光SLM 技術3D打印銅

　　之前，南極熊報道過通快使用綠光版的SLM金屬3D打印機成功打印出銅的部件。

　　由於(yu) 銅的導熱性和反射率非常高，這使得銅金屬特備是純銅難以通過常規3D打印有效成型，銅在室溫下對近紅外光的吸收率僅(jin) 為(wei) 5%，這意味著加工窗口十分的窄，很難找到完美的參數，加工效率也非常慢，製件無論是力學性能還是導電率都受到很大的限製。另外，95%的能量反射對於(yu) 設備本身的傷(shang) 害也是巨大的，銅對綠色激光的吸收率很高，接近40%，足足是近紅外激光的8倍，好的吸收率意味著比較寬的加工窗口，製件力學性能和電導率都大大提升，反射率的減少可以使得加工過程更加穩定而且高效。

　　△通快李忠輪經理

　　其實，對於(yu) 銅3D打印來說，還有很多民用行業(ye) 的應用，剛好可以發揮銅的特性和3D打印的靈活性 。

　　熱交換器

　　一體(ti) 式3D打印熱交換器通過優(you) 化設計，不再需要裝配和焊接，而是一體(ti) 化加工。3D打印的熱交換器比其他方式製造的熱交換器更輕更高效。

　　電感應器

　　一般來說，電感應器中的電感線圈，需要經過若幹機械製造工序，線圈通過手動彎曲和焊接達到想要的形狀，這非常考驗工人的手工和經驗，每個(ge) 焊點都會(hui) 改變電流，並導致性能顯著下降。此外，電感線圈的性能還受幾何形狀的限製，傳(chuan) 統製造工藝通常隻能實現相對簡單的形狀，而3D打印可以讓電感線圈更緊湊、更複雜，從(cong) 而實現更高的效率。3D打印電感應器的使用壽命，與(yu) 傳(chuan) 統製造相比得到了顯著提升，能夠減少電感應器的更換頻率，節省成本。

　　以賀利氏公司生產(chan) 的鉻鎬銅粉末為(wei) 例，使用通快TruPrint 1000綠光版加工之後的幾個(ge) 關(guan) 鍵力學性能。其中，相對致密度可以達到99.5%以上，樣件經過熱處理後，90度方向的拉伸強度可以達到470兆帕，延展率達到26%，室溫環境下電導率為(wei) 81%。

　　然而，通過常規紅外激光所加工出來的鉻鎬銅工件，拉伸強度為(wei) 380兆帕，延展率為(wei) 15%，導電率為(wei) 75%。

　　這是奧地利m4p公司生產(chan) 的T1級純銅，使用TruPrint 1000綠光版打印完以後的幾個(ge) 性能指標，其中電導率可以達到100%的國際退火銅標準，致密度達到99.5%以上，從(cong) 打印參數可以看出，485瓦的激光功率，可以對應到600mm/s的振鏡掃描速度，體(ti) 現出非常高的加工效率。