สถานะปัจจุบันและแนวโน้มการพัฒนาของเทคโนโลยีการผลิตผงโลหะผสมทองแดงและทองแดง

โลหะผสมทองแดงและทองแดงมีคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่ดีเยี่ยม เช่น การนำไฟฟ้าสูง การนำความร้อน และความต้านทานการกัดกร่อน และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมพลังงาน ระบบการจัดการความร้อน โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ และอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ โลหะผสมทองแดงที่มีความแข็งแรงสูง ทนต่อการสึกหรอ และทนต่อการกัดกร่อนใช้สำหรับชิ้นส่วนยานยนต์และของใช้ในชีวิตประจำวัน

บทความนี้จะแนะนำประเภทและวิธีการเตรียมผงวัตถุดิบทองแดงและโลหะผสมทองแดงที่ใช้สำหรับการผลิตแบบเติมเนื้อ (AM) และสรุปสถานะปัจจุบันของเทคโนโลยี AM สำหรับชิ้นส่วนที่ทำจากทองแดงทั้งในและต่างประเทศ เน้นย้ำถึงผังกระบวนการ ตลอดจนข้อดีและข้อเสียของวิธี AM ต่างๆ และวิเคราะห์ปัญหาทางเทคนิคและวิธีแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องซึ่งส่งผลต่อคุณภาพของชิ้นส่วน ยังได้หารือเกี่ยวกับทิศทางการพัฒนาเทคโนโลยี AM สำหรับชิ้นส่วนที่ทำจากทองแดงด้วย

เทคโนโลยี AM เป็นวิธีการใหม่ในการเตรียมชิ้นส่วนโดยอาศัยการแบ่งส่วนเป็นชั้นและข้อมูลที่ไม่ต่อเนื่องของแบบจำลอง 3 มิติของชิ้นส่วน และโดยการสะสมวัสดุทีละชั้น เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการผลิตแบบดั้งเดิม เทคโนโลยี AM มีข้อดี เช่น อิสระในการออกแบบสูงและรอบการผลิตสั้น ทำให้เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3D ที่มีรูปร่างซับซ้อน การไล่ระดับสีน้ำหนักเบาหรือมัลติฟังก์ชั่น

ผงทองแดงและโลหะผสมทองแดงแบบอะตอม

วิธีการทำให้เป็นละอองจะบดโลหะที่ละลายให้เป็นอนุภาคที่มีขนาดน้อยกว่า 150 μm ด้วยวิธีทางกล โครงสร้างจุลภาคของผงโลหะที่ได้จากกระบวนการทำให้เป็นอะตอมต่างกันจะแตกต่างกันไป รวมถึงรูปร่างทรงกลม ลักษณะคล้ายฟองน้ำ ทรงกลม และเป็นขุย

ผงเคลือบ

ผงเคลือบปรับปรุงคุณสมบัติ เช่น การนำไฟฟ้าและความเหนียว โดยการเคลือบโลหะหรือโลหะผสมอื่นๆ บนพื้นผิวของผงทองแดง ตัวอย่างเช่น รูปที่ 2 แสดงส่วนประกอบต่างๆ

กระบวนการผลิตสารเติมแต่งโลหะผสมทองแดงและทองแดง

กระบวนการ AM หลัก ได้แก่ การหลอมด้วยเลเซอร์แบบเลือกสรร (SLM), การหลอมด้วยลำอิเล็กตรอน (EBM), เครื่องผูก (BJ) และการพิมพ์การอัดขึ้นรูปด้วยผง (PEP)

1. การหลอมด้วยเลเซอร์แบบเลือกสรร (SLM)

SLM ใช้ลำแสงเลเซอร์ในการหลอมวัสดุที่เป็นผงทีละชั้น ทำให้เกิดเป็นชิ้นส่วนที่มีความหนาแน่นสูง ข้อดีของมันคือความแม่นยำของมิติสูงและอัตราการสะสมที่รวดเร็ว แต่ต้องใช้ความทรงกลมสูงและความสามารถในการไหลของวัสดุที่เป็นผง

2. การหลอมลำแสงอิเล็กตรอน (EBM)

EBM ใช้ลำแสงอิเล็กตรอนในการหลอมผงโลหะ ซึ่งเหมาะสำหรับการเตรียมชิ้นส่วนที่มีโครงสร้างซับซ้อน เมื่อเปรียบเทียบกับ SLM แล้ว EBM มีประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงกว่า แต่ต้นทุนอุปกรณ์สูงกว่า

3. การพ่นกาว (BJ)

BJ เชื่อมอนุภาคผงเข้าด้วยกันโดยการพ่นกาว จากนั้นจึงดำเนินการบำบัดด้วยการเผาผนึก ข้อดีของมันคือต้นทุนต่ำและให้ผลผลิตสูง แต่กระบวนการนี้มีหลายขั้นตอนและการดำเนินการก็ซับซ้อน

4. การพิมพ์แบบผงอัดขึ้นรูป (PEP)

BJ เชื่อมอนุภาคผงเข้าด้วยกันโดยการพ่นกาว จากนั้นจึงดำเนินการบำบัดด้วยการเผาผนึก ข้อดีของมันคือต้นทุนต่ำและให้ผลผลิตสูง แต่กระบวนการนี้มีหลายขั้นตอนและการดำเนินการก็ซับซ้อน

ตัวอย่างการใช้งานหลัก

เทคโนโลยี AM มีการใช้งานที่หลากหลายในสาขาต่างๆ เช่น เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ตัวเหนี่ยวนำ ส่วนประกอบเครื่องยนต์จรวด และงานศิลปะ ตัวอย่างเช่น NASA ได้พัฒนาส่วนประกอบเครื่องยนต์จรวดพร้อมช่องระบายความร้อนที่พิมพ์โดยใช้เทคโนโลยี SLM

SAT NANO คือซัพพลายเออร์ที่ดีที่สุดของผงทองแดง อนุภาคโลหะผสมทองแดงในประเทศจีน เราสามารถจัดหาอนุภาค 5um, 10um, 30um หากคุณมีข้อสงสัยใดๆ โปรดติดต่อเราที่ sales03@satnano.com