倍丰智能先进3D打印CuCrZr铜合金技术拆解

3D打印技术参考注意到，倍丰智能近日公布了其开发的一种先进铜合金粉末——CuCrZr（铜铬锆）。它们将这款产品定位为解决高端制造领域的高效热管理与能量传输问题，实际上此类铜合金在火箭发动机制造中也有大量需求。

我们首先介绍CuCrZr的特点。

这是一种铜基沉淀硬化合金，与纯铜相比，添加铬显著提高了其机械性能。同时，锆的存在有效抑制了铬沉淀相的生长，进一步强化了合金，但锆对合金的导电性影响却甚微。

CuCrZr具有优秀的耐热性和强度，使其能够在高温环境下保持完整性和稳定性，能够制造暴露于极端温度环境的航空航天发动机喷嘴等部件。该合金对高温气体引起的氧化、腐蚀和冲蚀也有优异的抵抗力，使其在腐蚀性环境中得到广泛应用。

此外，CuCrZr合金的导电性和导热性也很高，非常适合用于制造电子元件和散热器。

倍丰所强调的这款材料重点在于制粉工艺的特殊性，以及材料的高性能。

首先在制粉方面，他们所自研的GHA工艺同时解决了传统制粉工艺中容易出现的Cr元素偏析与Zr元素易烧损的问题。

经3D打印技术参考查询，GHA工艺为“气体热雾化”技术，能在瞬时达到3000℃，生产出的粉末具有超高球形度、几乎没有空心粉和卫星粉，纯度也极高，这为纯铜高质量打印带来帮助。

倍丰表示，该制粉工艺确保了各元素在粉末中分布均匀，有效降低了成分偏析，这对打印的最终产品性能稳定性至关重要。

该公司强调的另一个要点是该CuCrZr粉末在打印之后的性能表现。力学数据显示，打印件的致密度在99.9%以上，抗拉强度540Mpa，屈服强度450Mpa，断后延伸率为15%。

倍丰指出，这一性能组合使其适用于需要高抗压和抗疲劳的领域；由3D打印制造的CuCrZr复杂零件，能够在极端工业场景下长期稳定服役。

另一个需要关注的点是该材料的导热率，其打印件导热率能够稳定在320-350 W/(m·K) 之间，因此能够高效应对高密度热负荷的散热需求。

虽然铜合金的导热率不及纯铜，但并非意味着前者并没有用于散热，而实际上用量也极大。在TCT亚洲展上，倍丰展示了由CuCrZr粉末打印的多款散热产品，并表示其应用于热交换器和感应线圈等需要高效能力传输的场景。

最后一个引起笔者关注的要点是，倍丰在样品展示图中标注了高斯光与环形光的打印效果。这意味着该公司已经在使用光束整形技术开展相关探索，公布时间也指日可待。

关于环形光是否在打印高反射金属方面具有优势的研究目前很少，笔者也未查询到很明确的信息。但CuCrZr的红外激光3D打印似乎并没有纯铜那样难，更何况如今厂商大多宣称已克服该问题。

此外，笔者还注意到国外知名企业Aconity3D GmbH，为为Leap71 3D打印了多款CuCrZr的发动机，它所采用打印机搭载的就包含具有光束整形能力的AFX激光器。

你觉得，如果纯铜3D打印成本较高，CuCrZr会更为流行吗？

注：本文由3D打印技术参考创作，未经授权，谢绝转载。#增材制造 #3D打印