1、铜金属3D打印白皮书1.0Whitepaper of Copper 3D Printing3D科学谷白皮书系列-Whitepaper-Version:20200202中文EnglishWhitepaper targeted to each application segmentFusionconvergenceUpgradingmultidimensionalglobalAME to fuse knowledge and insightsWebsitesWeChatbooks3D科学谷核心竞争力-整合力量与影响力Core Strength Integrative the Power and I

2、nfluence能量聚合融会贯通AME论坛深化认知白皮书系列针对每个典型应用及细分市场网站手机端铜1铜矿参考来源：产业信息我国铜矿储量占比逐年下滑2008-2018年全球铜矿产量及增速纯铜及铜合金由于极好的导电、导热、耐腐蚀性及韧性等特点，被广泛应用于电力、散热、管道、装饰等领域，有的铜合金材料因具有良好的导电、导热性和较高强度，被广泛应用于制造航空、航天发动机燃烧室部件。但是随着应用端对于复杂结构零部件的需求增多，传统加工工艺已逐渐无法满足需求。选区激光熔化金属3D打印技术具有可成形复杂结构零部件，材料利用率高，无需模具等优点，该技术在制备复杂结构的铜合金热交换器、尾喷管等零部件方面具有巨大

3、的应用潜力。铜矿指可利用的含铜的自然矿物计和的总成，中国开采的主要是黄铜矿，其次是辉铜矿和斑铜矿。我国铜矿资源十分匮乏，约占世界储量的3%，且有下滑趋势。金属材料钛：以Metalysis为代表的专有技术有望将目前钛粉制造成本降低到3%的水平。不锈钢：以GKN增材制造材料为代表，开发了一系列用于增材制造的低合金钢粉末；瑞典VBN Components 推出3D打印用耐磨钢材料；Fraunhofer ILT研究所开发了新型不锈钢合金避免裂缝和缺陷铜合金：国际上NASA等企业3D打印铜合金推力室部件通过热火试验；日本岛津的BLUE IMPACT 蓝光冲击二极管激光器商业化；日本DaiHen开发了强度

4、是目前两倍的3D打印用铜合金粉末。所有的因素有望催生3D打印在电动汽车（例如电动车的电机转子），散热器，电感应器的应用铝合金：HRL，苏州倍丰，Aeromet International纷纷开发出价格更低，更强的铝合金，有望替代锻造铝合金。结合3D打印所释放的设计自由度，高强度铝合金将在包括压力容器、液压歧管、托架、高强度结构件领域开始颠覆产品制造方式。2金属3D 打印及铜金属2019发展趋势铜材料与3D打印根据3D科学谷的市场观察，已投入应用的典型3D打印铜合金粉末材料还包括: CuNi2SiCr 铜合金粉末; NASA（美国国家航空航天局）开发的高强度，高导电率的铜基合金GRCop-42;

5、 GKN 公司开发的CuCrZr、CuNi3Si材料，以及Heraeus 公司开发的CuSn10和CuSn8等。在我国增材制造企业中，西安铂力特已在铜金属激光成形领域取得了进展，研制出针对难熔金属和高导热、高反射金属的3D打印工艺，实现了复杂流道的铜材料制造工艺，成功制备出3D打印铜合金尾喷管；长沙新材料产业研究院有限公司等材料企业进行了CuCrZr铜合金3D打印粉末的研发。德国Fraunhofer “SLM绿色”项目所推动了绿色激光器的发展，该激光器与1m波长的波长相比更短，波长在515nm，旨在解决铜对激光的高反射问题。参考来源：3D科学谷3D打印发展趋势及中国市场的机遇与挑战白皮书 ht

6、tp:/ 年岛津公司拟（日本）实现了其 BLUE IMPACT 蓝光冲击二极管激光器的商业化，这种激光器可以在高亮度下产生 100 瓦的功率，岛津 450 纳米蓝色二极管激光器的一个关键应用是铜材料的 3D 打印。铜的3D打印“绿色”激光器3由于铜的导热性和反射性极佳，这使得铜金属在3D打印机内部难以操作。虽然当前选择性激光熔化（SLM）3D打印技术可以用于制造铜金属粉末材料。但是铜金属在激光熔化的过程中，吸收率低，激光难以持续熔化铜金属粉末，从而导致成形效率低，冶金质量难以控制等问题。此外，铜的高延展性给去除多余粉末这样的后处理工作增加了难度。Fraunhofer ILT推出了绿色激光器解决