铜是用于增材制造应用的最新材料之一。但这可能是一个挑战。雷尼绍最近探索了如何克服使用这种材料的增材技术的各种挑战。
铜材料的主要应用包括热交换器和电子元件，因为材料的热学和电学性能。
传统上，热交换器是由焊接在一起的薄材料制成的。但是这些设备的几何形状使得它们很难用传统的制造技术来加工。然而，增材制造以其处理复杂几何形状的能力而闻名。一层一层地制造零件的技术，只在需要的地方添加材料，使得它对制造热交换器很有吸引力。此外，尽管几何形状复杂，但最终零件的重量往往很轻。
然而，铜材料的一个问题是高导热性。例如，考虑使用波长为1070 nm的红外激光器进行添加剂工艺激光烧结。铜粉在这个波长有很强的反射率。这意味着只有少量的激光能量被吸收到粉末中，通常不足以将粉末熔化在一起。结合铜的高导热性和所需的激光能量，可能意味着成品部分显示不稳定，机械性能差。
雷尼绍与nTopology合作，向制造商证明，通过使用合适的软件和系统，他们可以可靠地用铜制造复杂的结构。在演示中，雷尼绍工程师使用了雷尼绍的RenAM 500S AM系统、nTopology软件和雷尼绍的构建准备软件QuantAM。
RenAM 500S系统具有单个500瓦激光器和70微米激光光斑尺寸。建造床装载了由卡彭特添加剂提供的99.9%纯铜粉。增材机经过优化，可以处理这种材料。它可以制造厚度为0.35 mm的薄壁和30微米层热处理前密度超过98%的固体。
nTopology软件用于生成专为热交换器设计的三周期最小表面(TPMS)，因为它们通常需要在给定体积内最大化表面积。
首先，采用0.35 mm的壁厚、2 mm和5 mm的单元尺寸来设计这些陀螺TPMS结构。然后，使用nTopology将设计切片为30微米的层，并将边界和舱口导出为CLI文件。然后将CLI文件导入到QuantAM软件中，以生成用于打印的构建文件。CLI文件消除了对传统STL文件格式的需求，传统STL文件格式在用于描述像这样复杂的复杂结构时有许多缺点。
为了设计TPMS陀螺仪，该过程从nTopology中的Walled TPMS Block开始，生成一个壁厚为0.1 mm，单元尺寸为2和5 mm的陀螺仪。
然后使用切片体块(Slice Body Block)对有壁的TPMS进行切片，以给出陀螺仪的切片边界。使用0.03 mm的层厚作为机器的层厚。
第一个边界切片堆栈再次切片，以给出边界之间的区域，也通常称为孵化。一般来说，当3D打印一个零件分层时，激光会先对该层的零件主体进行划线或填充，然后再对零件的边界进行划线。使用偏移切片堆栈块，使用-0.05 mm的偏移来将孵化与边界隔离。
切片边界和孵化堆栈都导出为2个CLI文件用于打印准备。CLI文件导入QuantAM。
QuantAM添加机器参数并生成一个文件，使机器能够打印零件。注意:使用CLI文件消除了转换为STL文件的需要，这些文件通常非常大，并且难以生成复杂的几何形状。
这是雷尼绍增材制造系统在商用纯铜增材制造方面取得进展的一个例子。
了下:快速制造零件
