俄罗斯国家原子能公司掌握铜及铜合金3D打印技术

俄罗斯国家原子能公司燃料事业部增材制造技术业务部门近日宣布，其专家已利用RusMelt工业3D打印机，成功完成铜及铜合金产品制造，标志着该公司在铜材料增材制造方面取得进展。

据介绍，俄罗斯国家原子能公司此前采用选择性激光熔化(SLM)技术生产多种尺寸的金属3D打印设备，常用材料包括不锈钢、耐热材料和钛等。由于铜具备高导热、高导电等物理特性，同时也给激光熔化成形带来技术难度，其在金属3D打印中的应用长期受到限制。

位于莫斯科的该公司增材制造技术中心工程师针对铜粉逐层选择性激光熔化工艺进行了研发和优化，使打印产品达到所需质量，并实现较低孔隙率和较高导热性能。研发团队使用特制M2铜粉打印了测试样品、热交换器组件，以及可用于散热器格栅的螺旋结构。相关产品已通过实验室金相检测。目前，技术团队正在研究打印后的热处理方法，以进一步改善成品性能。

铜材料因导电性和导热性突出，广泛用于电子、航空航天、汽车、工程部件及医疗设备制造。该公司表示，SLM打印机已能够生产小批量、高技术含量、内部结构复杂的铜制部件，有助于缩小设备占用空间、提高冷却效率并缩短生产周期。

从应用方向看，3D打印铜制零部件更适合复杂且成本较高的产品，包括电力电子、半导体和电信设备用热交换器，发动机和发电机部件，航空航天领域燃烧室和冷却系统，带随形冷却通道的模具与工装，以及感应线圈、导电元件和电极等。

俄罗斯国家原子能公司燃料事业部增材制造技术业务部门负责人伊利亚·卡韦拉什维利表示，传统航空航天或电子行业铜部件制造通常需要多道工序，周期较长且材料损耗较大;增材制造可直接打印具有复杂几何形状和内部结构的零件，从而减少浪费、压缩生产时间，并有望降低成本。