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銅 C101

銅 C101 は、高い熱伝導率と電気伝導率、優れた被削性と純度が求められる用途における最良の選択肢です。

3D プリンティング用銅 C101 の概要

無酸素高伝導度(OFHC)銅としても知られる銅 C101 は、最低 99.99% の純銅を含んでいます。卓越した電気伝導率(>100% IACS)、高い熱伝導率(391 W/m·K)、および優れた延性を備えており、RF 部品、バスバー、ヒートシンク、先端電子機器に最適です。

直接金属レーザ焼結(DMLS)電子ビーム融解(EBM)などの精密加工法を用いることで、銅 C101 は±0.1 mm の寸法公差を達成しつつ、優れた熱的・電気的特性を維持します。

銅 C101 の国際同等規格

規格番号

その他の名称/呼称

米国

C10100

OFHC 銅

欧州

CW008A

EN 13601

英国

C101

BS EN 12163

日本

C1011

JIS H3100

中国

TU0

GB/T 5231

銅 C101 の包括的な特性

特性カテゴリ

特性

物理的

密度

8.94 g/cm³

融点

1,083°C

熱伝導率

391 W/m·K

電気伝導率

>100% IACS

化学的

銅 (Cu)

≥99.99%

酸素 (O₂)

≤0.0005%

機械的

引張強さ

220 MPa

降伏強さ

70 MPa

伸び

≥30%

硬さ (ビッカース HV)

~50 HV

銅 C101 に適した 3D プリンティング工程

工程

達成可能な典型密度

表面粗さ (Ra)

寸法精度

適用上の注目点

直接金属レーザ焼結(DMLS)

≥99%

10-14 µm

±0.1 mm

高い電気伝導率を持つ微細構造の熱部品および RF 部品の実現を可能にします

電子ビーム融解(EBM)

≥99.5%

20-30 µm

±0.15 mm

優れた材料純度を有する大質量の熱管理部品に適しています

銅 C101 における 3D プリンティング工程の選定基準

  • 伝導率要件: DMLS は印刷状態で 95% 以上の IACS を確保し、導波管、アンテナ部品、高周波コネクタに理想的です。

  • 部品サイズと形状: EBM は肉厚形状や大容量のサーマルブロックに適しており、DMLS は複雑な電気回路用の微細詳細に対応します。

  • 表面仕上げ公差: 高性能な電気接触面のために Ra < 1 µm まで低減するには、後加工および研磨が必要になる場合があります。

  • 後処理の必要性: 精度を損なうことなく、印刷後に粒組織と伝導率を向上させるために熱処理を施すことができます。

銅 C101 製 3D プリンティング部品の必須後処理方法

  • CNC 加工: 熱界面や精密取付形状のために、表面と公差を±0.02 mm まで精緻化するために使用されます。

  • 電解研磨: 電気接触を改善し、RF 部品や電子部品の表面粗さを<0.5 µm Ra まで低減します。

  • 熱処理: 制御された雰囲気中で約 400°C、2 時間実施され、伝導率を高め内部応力を緩和します。

  • バレル研磨(タンブリング): 外部表面のバリ取りと平滑化を行う機械的仕上げであり、最適な嵌合と表面機能性を確保します。

銅 C101 における 3D プリンティングの課題と解決策

  • 高い反射率: レーザー吸収率が低いため、最適化されたグリーンレーザー技術または電子ビームを使用することで、溶融安定性と密度が向上します。

  • 熱伝導率: 高い伝導率は急速な熱散逸を引き起こすため、走査戦略を調整して均一な溶融プールを維持します。

  • 酸化感受性: 不活性アルゴンまたは真空チャンバー内で印刷することで酸化を防ぎ、電気的・機械的性能を保持します。

応用例と業界事例研究

銅 C101 は以下の分野で広く使用されています:

  • 電子機器: RF シールド、バスバー、導波管、コネクタハウジング。

  • 熱管理: 冷却プレート、熱交換器、高出力電子機器用の冷却フィン。

  • 航空宇宙: アンテナ部品、電力分配システム、EMI シールド。

  • 医療: カスタム電気接点および生体適合性熱デバイス。

事例研究: DMLS を使用して 3D プリンティングされ、後研磨された RF 導波管プロトタイプは、航空宇宙通信システム向けに>98% IACS の伝導率と寸法安定性を実現しました。

よくある質問 (FAQs)

  1. 銅 C101 は 3D プリンティング後にどのように伝導率を維持しますか?

  2. C101 銅の積層造形から最も恩恵を受けるアプリケーションはどれですか?

  3. 印刷された C101 銅部品にはどのような後処理が必要ですか?

  4. DMLS 銅プリンティングで達成される典型的な密度と伝導率は何ですか?

  5. 電子機器用途において、銅 C101 は C110 や GRCop-42 と比較してどうですか?

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