Порошки CuCrZr для SLM 3D-печати от AmPro: сочетание высокой электропроводности с прочностью и термостойкостью

Производитель промышленных 3D-принтеров AmPro Innovations выпускает собственные мелкодисперсные металлические порошки для 3D-печати методом селективного лазерного сплавления (SLM). Фирменный процесс позволяет получать порошки медных сплавов высокой чистоты с сохранением концентрации легирующих добавок и высокой долей частиц оптимальной сферической формы.  

Один из наиболее широко применяемых методов производства мелкодисперсных металлических порошков для 3D-печати по технологии селективного лазерного сплавления (SLM) — вакуумно-индукционная плавка с последующей газовой атомизацией (Vacuum Induction Melt Inert Gas Atomization, VIGA). При производстве порошков из медных сплавов, легированных хромом и цирконием (CuCrZr), процесс атомизации, то есть распыления, зачастую сопряжен с выделением хрома. Снижение концентрации хрома, в свою очередь, приводит к ухудшению механических и теплофизических свойств сплавов.

Компания AmPro Innovations использует самостоятельно разработанную технологию атомизации, решающую проблему выделения хрома. Бесконтактная тепловая обработка с почти мгновенным нагреванием материала до 3000°C помогает предотвращать потери хрома, обеспечивая высокую степень легирования с равномерным распределением элементов. Как результат, при использовании получаемых порошков повышается качество 3D-печати по всему рабочему объему SLM 3D-принтеров. 

Мелкодисперсный порошок CuCrZr под микроскопом. Фото: AmPro Innovations

Свойства сплава CuCrZr:

• Предел прочности на разрыв: 280-370 МПа
• Предел текучести: 200-240 МПа
• Относительное удлинение при разрыве: 17%
• Плотность: ~8890 кг/м³
• Температура плавления: 1070-1080°C
• Модуль упругости: 125 ГПа
• Коэффициент теплопроводности при комнатной температуре: 310-340 Вт/(м·град)

Радиаторы из сплава CuCrZr. Фото: AmPro Innovations 

Плотность деталей при SLM 3D-печати порошками из сплава CuCrZr от AmPro превышает 99,9%

Образование микроскопических пор в процессе SLM 3D-печати вызывает снижение прочности и электропроводности получаемых изделий. Технология производства порошков из медных сплавов от AmPro Innovations обеспечивает высокую чистоту получаемых материалов за счет обработки в инертной аргоновой среде на всех производственных этапах. Концентрация кислорода в защитной атмосфере не превышает двухсот частей на миллион.

Еще один важный фактор — сферичность получаемых частиц. В медных порошках от AmPro Innovations доля частиц сферической формы превышает 95%, за счет чего достигается высокая плотность 3D-печатных изделий — свыше 99,9%. Повышение плотности положительно влияет на прочность, а также помогает получать более гладкие поверхности, что немаловажно при формировании изделий с интегрированными каналами, чистовая механическая обработка которых может быть затруднена или невозможна. 

Эксплуатационные преимущества сплава CuCrZr:

• Сочетание прочности и электропроводности. Сплав выдерживает значительные механические нагрузки, не теряя способности проводить ток.
• Усталостная прочность. Сплав устойчив к циклическим нагрузкам, что важно для деталей, подверженных вибрациям.
• Износостойкость. Сплав обладает хорошей стойкостью к механическому истиранию.
• Теплостойкость. Сплав медленно теряет твердость при перегреве.

Высокие механические свойства, высокая плотность и теплопроводность позволяют использовать такие сплавы в 3D-печати сложных деталей — как единичных, так и серийных.

Основные сферы применения порошков из сплава CuCrZr:

• Авиакосмическая промышленность. Различные компоненты ракетной и авиационной техники.
• Радиоэлектроника. Основания мощных полупроводниковых приборов (IGBT-модулей, тиристоров), коллекторы для ламп бегущей волны.
• Электротехника и энергетика. Токопроводящая арматура (контакты, ножи, пружины в мощных вакуумных выключателях), компоненты магнетронов и СВЧ-устройств, коллекторные пластины, токосъемники.
• Электросварочное оборудование. Электроды для точечной, шовной и стыковой сварки, роликовые электроды, литейные узлы сварочных машин (клещи, держатели).
• Другие применения. Пресс-формы для литья пластмасс, электроды для электроэрозионной обработки, и так далее.

Радиаторы из медного сплава CuCrZr. Фото: AmPro Innovations 

Схема работы радиатора. Фото: AmPro Innovations

Высокие показатели механической прочности, устойчивости к усталости, пластичности, термоэлектрической проводимости и термостойкости обеспечивают долгосрочную и стабильную эксплуатацию деталей из CuCrZr в экстремальных условиях. 

Производственный модуль SLM 3D-печати компании AmPro Innovations, включая атомайзеры для изготовления металлических порошков. Фото: AmPro Innovations

Совместный производственно-образовательный аддитивный центр компании «Аврора Аддитивные Технологии» и РТУ МИРЭА. Фото: Аврора Аддитивные Технологии 

Компания «Аврора Аддитивные Технологии» — подразделение группы компаний «Аврора», дистрибьютор промышленного аддитивного оборудования по технологиям селективного лазерного сплавления металлопорошковых композиций (SLM) и селективного лазерного спекания полимерных порошков (SLS) под брендами AmPro и TPM3D.

Предприятие специализируется на внедрении аддитивных технологий в производство, исследования и образование, включая подбор и поставку промышленных 3D-принтеров, пусконаладочные работы, техническую поддержку и обучение профильных специалистов с выдачей официального документа РТУ МИРЭА.

Компания «Аврора Аддитивные Технологии» также предлагает услуги по промышленной SLS 3D-печати. 

Реклама. ООО "Аврора Карбон Технолоджи", ИНН: 7720756428