火狐体育首页进入:SLM-3D打印一体化多金属资料散热器提醒未来运用潜力

　　： 3D打印技能为改动工业出产带来了新的时机，例如很多零件整合完结一体化制作、高效率快速制作、更为杂乱和极限的结构特征制作等。但是，当时绝大多数工艺仍只能在一个进程中出产一种资料，特别关于粉末床激光熔融工艺（L-PBF/SLM），因而约束了进一步进步产品功能。本篇文章经过一个散热器事例来描绘运用SLM工艺进行多资料规划和制作的潜力，然后完结组件更高功能，所运用的技能来源于Aerosint technology，与Fraunhofer IAPT协作完结

　　Aerosint自2016年建立以来一直在开发选择性粉末堆积(SPD)技能，该技能可选择性堆积两种(或更多)粉末，构成厚度可调的独自粉末层，能够运用到简直一切根据粉末床的增材制作工艺中，包含激光粉末床熔融和粘结剂喷发（已被Desktop Metal收买）。

　　多资料解决计划的运用可所以多样化的，并将跟着对新资料的验证而增加。该公司的技能计划现在现已成功运用于SLM技能，并计划将集成到Desktop Metal的P1机器中。2022年，Aerosint还推出了一种无粘结剂的“约束和烧结”办法，运用选择性粉末堆积制作多资料部件。在这个进程中，运用SPD技能将多种粉末填充在模具中，然后进行约束和烧结，这使得制作金属-陶瓷部件成为可能。

　　除了供给选择性粉末堆积技能，Aerosint还供给SLM和BJ机器的研制服务，协助企业寻觅和开发多资料运用。在本事例研讨中，Aerosint与Fraunhofer IAPT（弗劳恩霍夫增材制作技能研讨所）进行了增材制作技能的协作，要点触及这项技能的工业化和相关的技能转让，以完结全新高效的产品出产。

　　弗劳恩霍夫增材制作技能研讨所开发了一个具有多资料的拓扑优化结构的散热器，其具有高度杂乱的几许形状，极大减轻了分量，改进了热功能并下降了压降。因为传统技能不可能出产如此杂乱的几许形状，增材制作成为首选工艺。

　　在规划阶段考虑了SLM工艺所特有的激光高精度和精密粉末能够创立杂乱、高细节特征的制作特色，并规划了激光途径和光斑直径，以保证杰出的可制作性。

　　多资料散热器由高强度、耐腐蚀的316L不锈钢外壳和高延展性的CuCrZr铜合金制成，内部具有珊瑚状中心。所选铜合金的导热系数是AlSi10Mg铝合金的2倍、316L不锈钢的16倍，导热作用显着高于其他常见资料。并且，铜基合金是密闭空间散热运用必不可少的资料。

　　为了能够运用SLM技能完结多资料3D打印，Aerosint的选择性粉末堆积(SPD)体系被安装在Aconity3D 公司的MIDI+机器上。作为双缸单资料铺粉的代替计划，Aerosint的SPD体系的铺粉组织由两个可旋转的转鼓组成，可带着不同粉末，如金属、陶瓷和聚合物。可在构建区域内不同方位上选择性的堆积不同类型的粉末，铺设速度可达50毫米/秒，最小区域尺度约为0.5×0.5mm2。资料能够独自或接连扫描，可选择不同的扫描战略，优化的激光参数可将两种不同的金属粉末交融在一起，保证在界面处有满足的冶金结合。

　　3D打印技能参阅注意到，装备SPD体系的Aconity MIDI+打印机的构建尺度现在约束在140×96mm2。

　　在本文事例中运用的两种不同的资料——CuCrZr合金和316L不锈钢——具有显着不同的功能。CuCrZr合金是一种纯度较高的铜合金，对红外激光的吸收十分低，因而需求很多的能量输入才干构成安稳的熔池。如此高的能量输入会导致316L不锈钢过热和汽化，因而有必要运用不同的加工参数，并顺次熔化它们。零件打印之后需求喷砂，以完结所需的表面质量。

　　为了到达高导热性，一般有必要进行后热处理。Aerosint之前的研讨标明，在520°C下保温1小时，炉冷后 CuCrZr合金的热导率增加了两倍。 在时效进程中，CuCrZr合金中过饱和(Cu)基体上会分出颗粒，到达弥散强化和进步导热性的两层意图。 一般情况下，该时效温度和保温时刻坐落316L不锈钢去应力热处理的窗口内。 因而，严格来说，关于本事例中多资料构件并没有必要进行额定的热处理进程。

　　但3D打印技能参阅也查询到，一般双金属资料加工而成的零件均需求进行热处理来安稳形状和尺度，不同的热处理工艺进程对零件的功能影响较大。经过热处理使温度灵敏的双金属零件到达尺度和功能安稳的办法，称为安稳处理。针对双金属零件的详细组成资料、结构杂乱程度以及详细的工作环境，会需求不同的热处理手法。

　　由Fraunhofer IAPT开发并运用多资料3D打印的拓扑优化散热器，证明了多资料SLM技能能够制作具有更高功能的组件。

　　这种立异的散热器将为轿车和航空航天职业的严苛运用供给新解决计划。散热和节约空间至关重要，该计划能够进步电子部件的功能和运用寿命。此外，在一种工艺中出产这种多资料、多功能组件明显缩短了交货时刻，下降了出产成本。

　　立异的多资料SLM金属3D打印工艺不只能够经过运用不同的资料调整特定区域的功能，还能够制作杂乱的几许形状。因而，这将为产品带来更高的价值，一起下降出产成本。