3D打印工艺
简介
DMLS 3D打印
适用于航空航天、汽车与医疗行业的高强度、高精度金属零件制造。
SLM 3D打印
实现高致密度金属零件,精确熔融金属粉末,适合功能性终端零件。
EBM 3D打印
生产高强度、高致密度的金属部件,尤其适用于钛及其他航材级材料。
粘结剂喷射3D打印
快速制备金属与陶瓷零件,支持全彩打印,且无需加热过程。
UAM 超声增材制造
无需熔化即可实现金属连接,适合异种材料连接与轻量化结构。
LMD 激光金属沉积
精确金属沉积,适合修复或在现有零件上增材堆焊材料。
EBAM 电子束增材制造
高速金属打印,适合大尺寸金属件制造,并获得高质量表面。
WAAM 线弧增材制造
大型金属部件的快速且具成本优势的方案,具有高送丝沉积效率,并可使用焊接合金。
CNC加工
提升3D打印铜件的尺寸精度与表面光洁度,满足高性能应用对严格公差与复杂几何的要求。
电火花加工(EDM)
适合在3D打印铜件上加工复杂形状,具有高精度并可处理硬化表面与复杂型腔。
热处理
提升3D打印铜件的力学性能,改善硬度、延展性与晶粒结构,以应对严苛的热与机械环境。
热等静压(HIP)
消除3D打印铜件内部孔隙,提高致密度、机械强度与结构完整性,适用于关键应用。
热障涂层(TBC)
为3D打印铜件提供保护层,提升在高温与腐蚀环境下的耐热性与耐久性。
表面处理
通过抛光、电镀或化学处理提升耐磨性、降低摩擦,并改善外观或耐蚀性。
行业
应用
快速原型
导电原型、高热流密度测试、电气系统模型
制造与工装
电气连接器、定制母排、热压模具
航空航天
换热器、电导体、天线部件
汽车
电动车电池触点、冷却系统零件
医疗与健康
辐射屏蔽组件、高导电工装夹具
消费电子
散热器、配电元件、连接器外壳
建筑与施工
装饰部件、定制配件、智慧建筑组件
能源与电力
光伏组件部件、高导电导线
时尚与珠宝
定制铜首饰、表用部件、装饰配件
教育与科研
实验装置、教学模型、导电实验组件
体育与休闲
器材金属配件、定制运动装备散热片
机器人
电气母排、散热系统、机器人传感器部件
设计考量
关键要点
壁厚
建议最小壁厚0.6 mm,以确保合理的热分布与机械强度。
公差
目标公差约±0.1 mm至±0.2 mm,并考虑铜在热应力下的翘曲倾向。
孔设计
孔径建议不小于1.2 mm;需考虑打印过程中的热膨胀。
支撑结构
对复杂几何应充分使用支撑,以避免高温打印过程中产生变形。
成形方向
优化摆放方向以减少支撑用量,并降低打印中的热应力。
热管理
采用先进冷却策略以应对铜的快速导热特性,减少翘曲并提升细节质量。
晶格结构
利用晶格结构改善零件内部的热管理,实现更快的冷却与更好的结构稳定性。
应力集中
采用圆角与平滑过渡以降低应力集中的风险,避免失效。
通过适当的后处理热处理消除应力,并提升铜件的力学与电学性能。
制造考量
材料选择
选用适配增材制造的高纯铜或铜合金,以确保良好可打印性及目标热/电性能。
表面纹理
表面纹理受粉末粒径影响;更细的粉末通常可获得更光滑的表面。
表面粗糙度
通过优化激光参数与后续机加工/抛光来控制粗糙度,降低表面不规则性。
精度控制
严格的热管理与激光设置有助于实现高精度,特别是在铜的高导热条件下维持尺寸稳定。
层厚控制
调整层厚与能量输入以管理热量累积,确保每层充分熔融并可靠凝固。
收缩控制
针对冷却收缩进行补偿,优化打印策略与排版以适应固化过程中的材料行为。
翘曲控制
通过优化支撑结构与冷却方案,降低高热梯度引起的翘曲。
后处理
必要的后处理包括热处理以消除应力,以及机加工/抛光以提升表面质量,确保零件可用性。