Kupferlegierungen – Pulver für die additive Fertigung

Kupfer für LBM-Standardausrüstungen: hohe Leitfähigkeit trifft auf maximale Auslegungsfreiheit

Kupfer wird aufgrund seiner hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit in nahezu allen Industriezweigen eingesetzt. Gerade diese hervorragenden Eigenschaften machen jedoch die Verarbeitung in der additiven Fertigung zu einer besonderen Herausforderung. Heraeus hat einen Prozess entwickelt, der die Verarbeitung von hochleitfähigem Kupfer mit marktüblichen LBM Anlagen ermöglicht.

Kupfer besitzt einen sehr hohen Reflexionsgrad im Wellenlängenbereich üblicherweise eingesetzter Laser. Daher kann in marktüblichen Laserstrahlschmelzanlagen meist nicht genügend Energie in das Material eingekoppelt werden, um ausreichend Material umzuschmelzen und dichte Bauteile zu erzeugen. In der Vergangenheit mussten daher entweder Kupferlegierungen mit geringerer Leitfähigkeit verwendet werden oder die verfügbaren Maschinen mussten durch aufwendige Umbauten angepasst werden. Den Prozessexperten bei Heraeus ist es gelungen, einen mehrstufigen Prozess zu entwickeln, bei dem mikrolegiertes Kupfer wirtschaftlich in Standard LBM Anlagen verarbeitet werden kann. Dabei werden Dichten von 99,8% und eine elektrische Leitfähigkeit von >90% IACS erreicht.

Mit diesen sehr guten Eigenschaften ist es nun möglich, die Vorteile der Additiven Fertigung auch für hochleitfähige Kupferbauteile zu nutzen. So kann beispielsweise für High-End Anwendungen die größtmögliche Kühlleistung erreicht werden indem ihre Form strömungsmechanisch für die jeweilige Applikation optimiert wird.

Innerhalb des Heraeus Konzerns wird der Prozess unter anderem verwendet um anspruchsvolle Kühlkörper zu fertigen. Hierbei sind die Fertigungstoleranzen der konventionellen Fertigungsverfahren oft zu hoch, um die Reproduzierbarkeit in besonders empfindlichen Prozessen zu gewährleisten. So hilft die additive Fertigung von hochleitfähigem Kupfer bei Heraeus beispielsweise dabei, qualitativ hochwertige Produkte für die Laserübertragung herzustellen.

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CuCr1Zr für die additive Fertigung – hohe Festigkeit bei gleichzeitig guter Leitfähigkeit

Kupfer

Mit dem Kupferlegierungspulver können hochfeste und verschleißbeständige Komponenten gedruckt werden. Im Vergleich zu reinem Kupfer sind diese gegen höhere Temperaturen beständig und weisen außerdem eine geringere Tendenz zum Anlaufen auf. Das Material wird in der Elektrokontakttechnik sowie in Wärmetauscherkomponenten und für Induktionsspulen verwendet. Profitieren Sie von unserer Lieferung innerhalb von nur 3 Tagen – kontaktieren Sie uns gerne!

Eigenschaften:

  • Hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit
  • Gute mechanische Festigkeit im Vergleich zu anderen Kupferlegierungen