몇 분 안에 구리 부품 제조 – Dorothee Quitter

2018년 5월 16일

기술적인 문제로 인해 구리는 이전에 3D 프린팅에 적합하지 않았습니다. 새로운 프로세스의 개발은 지금 그것을 바꿀 수 있습니다.

원래의 동전과 장식품에서 오늘날 전자 제품 제조에 이르기까지 구리는 수명이 길고 부식되지 않는 질감을 가지고 있을 뿐만 아니라 인기 있는 재료로 남아 있습니다. 또한 최고의 전력 전도체 중 하나이므로 건물의 대부분의 전기 배선 및 전기 모터의 권선의 중심이 됩니다. 곤충과 바이러스로부터 보호하는 항균 특성은 덜 알려져 있으며 구리는 의료용으로도 적합합니다.

위에서 설명한 다양한 응용 프로그램에도 불구하고 구리는 점점 더 중요한 분야인 3D 프린팅에서 성공하지 못했습니다. 이는 레이저 용접에 의한 일반적인 3D 프린팅 공정의 절차 때문입니다. 이 과정에서 컴퓨터 제어 지침에 따라 금속 분말이 함께 녹습니다.

구리에 필요한 신기술
그러나 구리의 경우 이 프로세스가 어렵습니다. 기존의 적외선 파이버 레이저에 닿을 때 높은 반사율은 에너지 흡수를 방지하여 용융 과정을 방지합니다. 또한 구리의 열전도율은 마지막 용융조의 열을 발산하여 공정의 효율성을 떨어뜨립니다. 구리를 처리할 수 있는 방법이 이미 있지만 여전히 매우 비싸므로 널리 사용되지 않습니다. 여기에는 Fraunhofer Institute에서 개발한 전자빔 용융 또는 녹색 레이저 빔 용융이 포함됩니다.

입자의 초음파 분리
구리 부품의 적층 가공을 열 용접에 의존하지 않는 방법 중 하나는 호주 Spee3d의 SP3D(Supersonic 3D Deposition) 기술입니다. 프린팅 프로세스는 입자를 삼중 초음속으로 가속하고 6축 로봇 팔에 매달린 캐리어 재료에 부착하는 로켓 노즐에 의해 수행됩니다. 입자의 운동 에너지로 인해 금속이 매우 조밀한 물체로 융합됩니다. 그것의 야금학적 특성은 고체 물질의 대략 80-95%입니다. 25-35미크론 금속 입자의 도포는 인쇄 프로그램이 이상적으로 간주하는 순서대로 대략적으로 적층된 증착으로 수행됩니다. 속도는 20-100g/min입니다.

디자인 특징
최소 두께가 6mm여야 하는 벽 두께에 설계 제한 사항이 적용됩니다. 또한 얇은 구멍과 공동은 프린터로 구현하기 어렵기 때문에 기계 후처리가 더 저렴하고 빠르게 구현되는 경우가 많습니다. 다른 적층 공정과 마찬가지로 SP3D는 지지 재료를 사용하지 않고도 최대 45°의 기울기를 허용합니다.

CAD 데이터 전송(STL 또는 단계)은 인쇄 프로그램으로 읽어들이고 인쇄 프로세스로의 후속 변환에 의해 발생합니다. 덧붙여서, 프로그램은 인쇄할 요소를 시뮬레이션하므로 거의 100% 정확도로 완성된 조각이 끝에서 어떻게 보이는지 볼 수 있습니다.

구리는 알루미늄 및 기타 재료와 쉽게 결합될 수 있으므로 적용 가능성은 다양합니다. 따라서 엔진 부품에서 전기 및 자율 주행 차량용 고성능 방열판까지 사용할 수 있는 자동차 분야와 같은 광범위한 용도에 적합합니다. (퀴)

기사 작성자: 도로시 퀴터
https://www.konstruktionspraxis.vogel.de/kupferteile-in-wenigen-minuten-fertigen-a-710428/