Fabriquer des pièces en cuivre en quelques minutes - Dorothee Quitter

16 mai 2018

En raison de problèmes techniques, le cuivre n'était auparavant pas très adapté à l'impression 3D. L'élaboration d'un nouveau processus pourrait changer cela maintenant.

De la pièce d'origine et des ornements à la fabrication électronique d'aujourd'hui, le cuivre reste un matériau populaire car il a non seulement une longue durée de vie et une texture non corrosive. C'est également l'un des meilleurs conducteurs de puissance, ce qui en fait la pièce maîtresse de la plupart des câblages électriques dans les bâtiments et des enroulements des moteurs électriques. Les propriétés antimicrobiennes qui protègent contre les insectes et les virus sont moins connues, ce qui qualifie également le cuivre pour un usage médical.

Malgré la variété des applications décrites ci-dessus, le cuivre n'a pas réussi dans un domaine de plus en plus important: l'impression 3D. Cela est dû à la procédure du processus d'impression 3D habituel par soudage laser. Dans ce processus, la poudre métallique est fondue ensemble sous une direction contrôlée par ordinateur.

Nouvelles technologies nécessaires pour le cuivre
Pour le cuivre, cependant, ce processus est difficile. La réflectivité élevée lors de l'impact sur un laser à fibre infrarouge conventionnel empêche l'absorption d'énergie et donc le processus de fusion. De plus, la conductivité thermique du cuivre dissipe la chaleur du dernier bain fondu et réduit ainsi l'efficacité du procédé. Bien qu'il existe déjà des méthodes permettant de traiter le cuivre, elles restent cependant très coûteuses et donc peu utilisées. Il s'agit notamment de la fusion par faisceau d'électrons ou de fusion par faisceau laser vert mis au point par l'Institut Fraunhofer.

séparation ultrasonique des particules
Une méthode qui ne repose pas sur le soudage thermique pour la fabrication additive de pièces en cuivre est la technologie Supersonic 3D Deposition (SP3D) de Spee3d en Australie. Le processus d'impression est effectué ici par une buse de fusée, qui accélère les particules à la triple vitesse supersonique et se fixe à un matériau porteur suspendu à un bras de robot à six axes. L'énergie cinétique des particules provoque la fusion des métaux en un objet très dense. Ses propriétés métallurgiques sont d'environ 80-95% du matériau solide. L'application des particules métalliques de 25 à 35 microns se fait par dépôt approximativement en couches dans l'ordre que le programme d'impression juge idéal. La vitesse est de 20 à 100 g / min.

Caractéristiques de conception
Des restrictions de conception s'appliquent aux épaisseurs de paroi, qui doivent avoir une épaisseur minimale de 6 mm. De plus, les trous et cavités minces sont difficiles à mettre en œuvre par l'imprimante, c'est pourquoi le post-traitement machine est souvent moins cher et plus rapide à mettre en œuvre. Comme les autres procédés additifs, SP3D permet également des pentes allant jusqu'à 45 ° sans l'utilisation de matériau de support.

Le transfert des données CAO (STL ou Step) a lieu par lecture dans le programme d'impression et conversion ultérieure au processus d'impression. Incidemment, le programme simule l'élément à imprimer afin que vous puissiez voir avec une précision de presque 100% à quoi ressemble la pièce finie à la fin.

Les possibilités d'application sont multiples, car le cuivre peut être facilement combiné avec l'aluminium et d'autres matériaux. Cela le rend adapté à un large éventail d'utilisations telles que le secteur automobile, où il peut être utilisé des pièces de moteur aux dissipateurs de chaleur haute performance pour véhicules électriques et autonomes. (Qui)

Article par: Dorothee Quitter
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