Лазерный мир

Farsoon Technologies, китайский производитель промышленных лазерных систем плавления пластмасс и металлов, разработал процесс аддитивного производства, позволяющий печатать структуры, сделанные полностью из меди, с использованием стандартных длин волн волоконного лазера.

Farsoon Technologies представила на выставке TCT Asia теплообменник из чистой меди, напечатанный с использованием стандартных волоконных лазеров.

Недавно фирма продемонстрировала деталь, изготовленную по этому процессу, на TCT Asia, одной из крупнейших выставок по промышленному аддитивному производству в Азиатско-Тихоокеанском регионе.

Общеизвестно, что чистую медь трудно обрабатывать с использованием волоконных лазеров из-за ее коэффициента отражения более 90%, что не позволяет лазерам непрерывно и регулярно плавить ее в виде порошка, не вызывая таких проблем, как повреждение интерфейса и термическое растрескивание. Чистая медь также очень легко окисляется при контакте с воздухом, что снижает свойства деталей, изготовленных с ее использованием. Это также требует специальных процессов обработки для хранения, доставки и очистки.

Таким образом, альтернативные аддитивные процессы были разработаны с использованием широкого спектра медных сплавов с начала века, которые, согласно Фарсуну, достигают стабильных и высококачественных результатов с 2015 года. Они используются для изготовления таких деталей, как теплообменники, пресс-формы и электрические компоненты в аэрокосмической, автомобильной, судостроительной и электронной промышленности.

Способная быть напечатанной при использовании низкого содержания кислорода, чистая медь открывает ряд дополнительных применений благодаря своим исключительным тепловым и электрическим свойствам, которые уменьшаются, когда медь смешивается с другими металлами с образованием сплавов. Существующие конструкции, такие как теплообменники, электронные компоненты и формы, изготовленные из медных сплавов, также могут быть изготовлены с улучшенными свойствами, если использовать чистую медь.

Поэтому команда разработчиков Farsoon в 2017 году объединила усилия с промышленными партнерами, чтобы начать разработку дополнительного процесса с оптимизированными параметрами и стратегиями сканирования, которые могли бы печатать компоненты из чистой меди с использованием стандартных длин волн волоконного лазера.

«Для разработки чистой меди мы провели большое количество испытаний, чтобы получить наилучшие параметры, особенно в отношении мощности лазера, скорости сканирования и заполнения межстрочного интервала сканирования», — сказал Фарсон в интервью Laser Systems Europe. «Эти параметры сводят к минимуму негативные последствия высокой отражательной способности чистой меди лазером для достижения идеальной плотности детали, оптимизированного процесса 3D-печати и превосходной производительности».

В настоящее время все системы металлического лазерного спекания Farsoon могут использоваться для производства высококачественных и экономичных деталей из чистой меди.
Компонент, представленный фирмой TCT Asia, представлял собой теплообменник из чистой меди (см. Рис.), со сложной спиральной геометрией и толщиной стенки всего 0,5 мм. Эта деталь была напечатана как единое целое с использованием нового процесса спекания Farsoon. Конструкция из чистой меди предлагает гораздо более эффективный теплообменник, чем теплообменник, изготовленный традиционным способом. Облегченная конструкция также снижает вес более чем на 30 процентов, а стоимость — на 35 процентов. Согласно Фарсуну, теплообменные характеристики чистой меди также лучше, чем у любых других медных сплавов.

Хотя проблемы с окислением деталей из чистой меди все еще существуют, Фарсон заявил Laser Systems Europe, что в настоящее время интенсивно работает над этой проблемой со своими партнерами.

Идущий зеленый

Печатные конструкции из чистой меди также были исследованы производителем лазеров Trumpf, который в прошлом году на Formnext впервые представил новый импульсный зеленый лазер TruDisk 1020, который в сочетании с 3D-принтером TruPrint 1000 фирмы способен печатать чистую медь и драгоценные металлы, такие как как золото. Фирма объяснила, что поглощение материалами зеленой длины волны намного лучше, чем инфракрасной, что позволяет использовать его для обработки меди и золота, не испытывая трудностей, с которыми сталкиваются стандартные волоконные лазеры.

Компания: Farsoon Technologies

Источник: https://www.lasersystemseurope.com/news/chinese-additive-firm-prints-pure-copper-structures-using-fibre-lasers