Metal X Fine Features Druckmodus für reines Kupfer

In der traditionellen Fertigung ist reines Kupfer ein schwer zu bearbeitender Werkstoff: Seine Duktilität führt bei subtraktiven Fertigungsverfahren häufig zu Verformungen. Daher muss sich die subtraktive Fertigung oft mit Kupferlegierungen begnügen, die eine geringere elektrische und thermische Leitfähigkeit aufweisen. Der Metal X soll Abhilfe schaffen.

Reines Kupfer ist ein schwieriges Material für den 3D-Druck. Metall-AM-Technologien wie das Pulverbettfusionsverfahren basieren häufig auf Kupferlegierungen, da reines Kupfer bei der Interaktion mit Lasern reflektiert. Im Gegensatz zur subtraktiven Fertigung und vielen anderen Metall-AM-Technologien eignet sich das Metall-FFF-Verfahren für den Druck von reinem Kupfer.

Mit der neuen Druckeinstellung Fine Features für reines Kupfer können Kunden ihr Metal X System für ein breiteres Spektrum von Anwendungen einsetzen, berichtet das Unternehmen Mark 3D. Im Gegenzug zu längeren Druckzeiten biete Fine Features den Anwendern die Möglichkeit, die Druckqualität von Teilen aus reinem Kupfer auf dem Markforged Metal X zu erhöhen. Es sind dafür keine speziellen Düsen oder andere Hardwareänderungen erforderlich. Metal X-Anwender erhalten diese Fähigkeit automatisch zu ihrer Maschine.

Der Metal X könne die Eigenschaften von reinem Kupfer liefern und ermögliche gleichzeitig eine größere Designfreiheit, um komplexe Geometrien zu erreichen, die mit subtraktiver Fertigung entweder unpraktisch oder sogar unmöglich zu produzieren wären.

AM vs. subtraktive Fertigung

Bei subtraktiven Fertigungsverfahren ist reines Kupfer bekanntermaßen schwierig zu bearbeiten. Seine hohe Duktilität führt häufig zu Verformungen. Während das additive Fertigungsverfahren von Natur aus immer mehr Gestaltungsfreiheit bietet, ermöglicht die Einführung von Fine Features beim Metal X mark 3D zufolge ein höheres Maß an Gestaltungsfreiheit. Dadurch können Anwender ein Maß an Bauteiloptimierung erreichen, das bei der subtraktiven Fertigung entweder unpraktisch oder unmöglich wäre.

Additive Fertigungskapazität

3D-Gusskerne für Cadillacs

Im Gegensatz zu vielen anderen Metall-AM-Verfahren wie Powder Bed Fusion (PBF) oder Direct Metal Laser Sintering (DMLS) wird die Fähigkeit des Metal X Systems, reines Kupfer zu drucken, nicht durch den hohen Reflexionsgrad des Materials beeinträchtigt. Bei Metall-AM-Prozessen, die mit Lasern arbeiten – wie beispielsweise PBF – ist reines Kupfer aufgrund seines Reflexionsvermögens nur in geringem Maße druckbar, so dass stattdessen oft Kupferlegierungen verwendet werden müssen. Das Metal X System sei zudem wesentlich kostengünstiger.

Maschinelle Bearbeitung oder 3D-Druck?

Die Entscheidung, ob ein Teil maschinell bearbeitet oder 3D-gedruckt werden soll, sollte sich nach dem gewünschten Grad der Leistungsoptimierung richten. Während maschinelle Bearbeitungsverfahren die Form der Teile einschränken, ermöglicht die Designfreiheit des 3D-Drucks die Erstellung komplexer Geometrien, die die Funktionalität einer Anwendung optimieren können.

Konforme Kühlkanäle können in ein Design integriert werden, um Turbulenzen zu erzeugen und die Kühlung zu optimieren. Komplexe Gittergeometrien können so gestaltet werden, dass das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen maximiert wird, wodurch die Wärmeübertragung für eine schnelle Kühlung optimiert wird. Bei Entwürfen, die in eine kompakte Baugruppe passen müssen, können komplexe Merkmale durch enge Bereiche navigieren, um den Formfaktor zu reduzieren.

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