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銅及銅合金是一類有重要應用的關鍵材料，由于具有優(yōu)良的導熱、導電、延展、耐腐蝕等特性，在航空航天、武器裝備某些應用場合是必選材料。在增材制造中，銅材料的應用雖然起步較晚，但近年來已呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢，特別是在國防軍工領域上銅合金增材制造應用不斷取得重要進展，更促進了銅材料增材制造的發(fā)展。有研究報告稱，在2019年-2027年期間，全球銅增材制造市場將以51%的年復合增長率增長，全球的銅需求量到2030年將達到每年2510萬噸。

銅（CU）作為一種韌性金屬，因其優(yōu)異的延展性、高導電性以及僅次于銀的導熱率水平，被廣泛地應用于電氣、機械制造、航空航天、國防軍工等領域。但同時也由于銅導熱性和反射性高的屬性，純銅和銅金屬的增材制造應用仍存在一些挑戰(zhàn)，例如：使選區(qū)激光熔化技術（SLM）在進行銅合金零件增材制造時銅金屬在激光熔化的過程吸收率低，激光難以持續(xù)熔化銅金屬粉末，從而導致成形效率低，冶金質(zhì)量難以控制。另外，銅的高延展性給去除多余粉末這樣的后處理工作也增加了難度。銅材料增材制造應用雖然充滿挑戰(zhàn)，但仍然是當前的研究熱點，下面將詳細給大家介紹升華三維純銅3D打印工藝。

間接金屬3D打印

升華三維是通過金屬·陶瓷間接3D打印技術——粉末擠出打印技術（Powder Extrusion printing，PEP），以間接3D打印的方式打印出純銅部件的。其工藝流程為：

1、根據(jù)打印需求，調(diào)配好純銅打印材料配方；

2、把純銅打印材料配方放入升華三維3D打印機中逐層快速打印出預設的模型生胚；

3、然后把打印好的模型生胚批量放入脫脂爐中加熱脫脂，去掉高分子粘結劑；

4、脫脂后再放入燒結爐中燒結，燒掉剩余的粘結劑，得到最終的致密化純銅零件。

基于PEP技術，升華三維進行純銅3D打印時，由于不需要高能激光束，可以巧妙的避開純銅打印過程中的高導熱率、高反射率的問題，可以先打印生坯，然后再經(jīng)過脫脂、燒結，得到純銅零件。相應的，在打印過程中，對其純銅打印材料配方和脫脂燒結的工藝要求也高，而純銅顆粒料UPGM-CU則是升華三維為了適配于純銅3D打印而開發(fā)出來的打印材料，能滿足不同銅零件打印需求。

純銅顆粒料UPGM-CU的產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)如下所示：

1、生胚密度（g/cm3）：＞5.1

2、打印溫度（℃）：160-200

3、收縮系數(shù)：1.170-1.175

4、材料形狀：顆粒料

5、燒結密度（g/cm3）：＞8.75

6、相對密度（%）：＞97

最后，隨著升華三維材料配方、設備性能、打印及燒結工藝的進一步改善，純銅顆粒料UPGM-CU的產(chǎn)品性能還有更進一步的提升空間。