INFINITE POWDER 

Additive Fertigung mit Rein-Kupfer

Die additive Fertigung von Rein-Kupfer eröffnet neue Anwendungsgebiete. Beispielsweise profitieren Bauteile mit integrierter Elektronik für die Elektromobilität von der großen Designfreiheit des 3D-Drucks. Allerdings ist das Handling von Kupfer nicht zu unterschätzen: Die positiven Materialeigenschaften wie Leitfähigkeit und Duktilität bringen auch Nachteile mit sich. Um diese zu umgehen, hat Infinite Powder nun ein oberflächenmodifiziertes Rein-Kupfer entwickelt, welches mittels Standard SLM Anlagen verarbeitet werden kann und thermische und elektrische Leitfähigkeiten im Bereich von >90% IACS ermöglicht.

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Warum Rein-Kupfer?

Fast alle Industrien schätzen Kupfer aufgrund seiner hohen elektrischen und thermischen Leitfähigkeit. Leider sind es genau diese beiden begehrten Materialeigenschaften, die bislang eine Verarbeitung von Kupfer in der additiven Fertigung schwierig bis unmöglich gemacht haben. Infinite Powder hat dieses Problem jetzt gelöst und ein Kupferpulver entwickelt, das mit üblichen Laseranlagen verarbeitet werden kann.

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Was ist Infinite Copper?

Infinite Powder Cu besteht aus reinem Kupfer und wird dort eingesetzt, wo exzellente thermische oder elektrische Leitfähigkeiten unbedingt erforderlich sind – und herkömmliche Herstellungsverfahren versagen. Mit Infinite Powder Cu ist es erstmals möglich Rein-Kupfer auf marktüblichen SLM-Anlagen mit Infrarotlaser ohne Einschränkungen zu verarbeiten. Die im SLM-Verfahren gedruckten Bauelemente erreichen Spitzenwerte bei elektrischen und thermischen Leitfähigkeiten von nahezu 90% IACS. Mit Infinite Powder Cu lassen sich dadurch neue Anwendungsfelder mit extremen High-Tech-Anforderungen erschließen.

03.

Kompatibilität im SLM Prozess?

Die Verarbeitung von Infinite Powder Cu erfolgt mit dem gleichen etablierten SLM-Verfahren, das unsere Kunden bereits bei anderen Metallpulvern anwenden. Deshalb sind bei der Verarbeitung von Infinite Powder Cu keine Hardware- oder Softwareänderungen an der SLM-Anlage erforderlich. Alle Metallpulver von Infinite Powder sind mit sämtlichen am Markt etablierten Anlagen kompatibel und prozesssicher anwendbar.

Prozesse

 

Infinite Powder Cu nutzt eine von uns entwickelte Oberflächenfunktionalisierung von Metallpulvern, die das 3D-Drucken von Kupfer zum ersten Mal mit Standard Infrarotlasern möglich macht.

Unsere Metallpulver eignen besonders für folgende Additive Fertigungsverfahren:

  • Selektives Lasersintern (SLM)
  • Laserauftragsschweißen (LMD)
  • Plasma-Metallisierung / Digitale Direkt-Metallisierung (DDM)

 

 

 

 

 

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Metallpulver

 

Infinite Powder Cu bietet die Möglichkeit, Bauteile und Maschinenelemente aus Kupfer mit exzellenter thermischer und elektrischer Leitfähigkeit additiv zu fertigen. Damit stehen nun erstmalig die Vorteile und gestalterischen Freiheiten der additiven Fertigung auch für hochleitfähige Kupferkomponenten offen. So konnte bereits gezeigt werden, daß sich durch Anpassung der Bauform an die Strömungsmechanik die Kühlleistung von Wärmetauscher-Elementen signifikant verbessern lassen.

Rein-Kupfer für den 3D Druck ist jetzt für unsere Kunden auf der ganzen Welt erhältlich. Wir sind gespannt und freuen uns sehr darauf, was unsere Kunden mit Ihrem Ideenreichtum auf Ihren SLM-Anlagen aus Infinite Copper erschaffen werden. Infinite Powder verändert heute die Fertigung – worauf warten Sie noch?

Foto: Lightway GmbH & Co. KG

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Einfache Verarbeitung im SLM Prozess

Infinite Powder Cu nutzt eine von uns entwickelte Oberflächenfunktionalisierung von Metallpulvern, die das 3D-Drucken von Kupfer zum ersten Mal mit Standard Infrarotlasern möglich macht.

Bei der additiven Fertigung von Rein-Kupfer gibt es für Anwender und Entwickler ein bislang ungelöstes Problem: Die hohe Leitfähigkeit und Duktilität von Kupfer sorgt dafür, dass die Laserwellen bereits an der Kupferoberfläche reflektiert werden, wie bei einem Spiegel. Zusätzlich führt die hohe Leitfähigkeit des Kupfers dazu, dass Wärmeenergie sehr schnell abgeführt wird und sich das Prozessfenster extrem verengt. Die genannten Materialeigenschaften machen es also schwierig, Kupfer mit üblichen laserbasierten Verfahren zu verarbeiten. So nutzen beispielsweise SLM- und LMD-Verfahren in der Regel rote Laserstrahlen, um die Pulvermaterialien aufzuschmelzen. Da rote Laser von Kupfer aber stark reflektiert werden, weisen aus Kupferpulver gedruckte Bauelemente eine sehr hohe Porosität auf. Für die Qualitätsgüte von SLM-Bauteilen ist es außerdem wichtig, einen gleichmäßigen Kühlprozess zu garantieren, was bei den schnell abkühlenden Kupferteilen nur eingeschränkt möglich ist.

Bei den Metallpulvern von Infinite Powder ist jedes Pulverpartikel mit einer Nanometerschicht eines speziellen Infrarot absorbierenden Kristallgitters umgeben. Dieses Kristallgitter absorbiert die Laserenergie zu einem sehr großen Teil und bewirkt dadurch ein gleichmäßiges Aufschmelzen der Kupferpartikel.

Die Ausbildung eines stabilen Schmelzbereiches verhindert nahezu vollständig die Entstehung von Poren. Deshalb weisen die daraus resultierenden gedruckten Bauelemente nur minimale Porositäten auf und besitzen exzellente Leitfähigkeiten im IACS-Größenordnungsbereich.

Foto: 30µm Metallpartikel Infinite Powder Cu mit Oberflächenfunktionalisierung

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Deutschland

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emaıl

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Kontakt zu Uns

Rein-Kupfer für die Additive Fertigung ist jetzt für unsere Kunden auf der ganzen Welt erhältlich. Wir freuen uns sehr darauf zu sehen, was unsere Kunden mit Infinite Powder Cu drucken. Infinite Powder Cu verändert heute die industrielle Fertigung – worauf warten Sie noch?

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