探秘通快(TRUMPF)激光应用中心，解读绿光3D打印技术及3D打印铜制件

2020年7月份，通快在TCT 亚洲展上展出了最新的铜和贵金属3D打印机——TruPrint 1000 绿光版，引起了业界的极大关注，这款全球独一无二的绿光 3D 打印设备，能提供更加稳定、高效的纯铜、铜合金和贵金属加工技术，服务增材制造。

然而，对于绿光3D打印技术以及应用点，仍然有很多感兴趣的熊友存在疑惑，这一次南极熊就带您一起走进通快(TRUMPF)的激光应用中心，让通快(TRUMPF)的工程师现场为您讲解。

△解密通快(TRUMPF)激光应用中心，解析绿光3D打印技术及应用（通快拍摄）

△通快(TRUMPF)位于江苏太仓的激光金属熔化增材制造实验室

这次我们邀请到了一位在 3D 打印领域钻研多年的应用专家——通快亚太区增材制造中心李忠轮经理，请他作为首席解说官来答疑解惑。

在通快(TRUMPF)增材制造实验室，安装了四台3D打印设备，其中有两台TruPrint 3000，一台TruPrint 1000双激光版，以及刚刚问世的TruPrint 1000绿光版本。

另外，还安装了通快自有的拆包站和筛粉机，以及合作伙伴嘉兴拓博生产的工业防爆吸尘机两台、筛粉机三台。

本次要重点介绍的就是这台TruPrint 1000绿光版，众所周知，金属3D打印机主要由激光器、光路传输单元、控制系统等几部分组成，激光器是核心部件，直接决定了金属3D打印零部件的质量，目前国内外的金属3D打印设备主要采用波长为1064纳米的红外光光纤激光器，而通快TruPrint 1000绿光版使用的是波长为515纳米的绿光激光器TruDisk 1020。

由于铜的导热性和反射率非常高，这使得铜金属特备是纯铜难以通过常规3D打印有效成型，铜在室温下对近红外光的吸收率仅为5%，这意味着加工窗口十分的窄，很难找到完美的参数，加工效率也非常慢，制件无论是力学性能还是导电率都受到很大的限制。另外，95%的能量反射对于设备本身的伤害也是巨大的，铜对绿色激光的吸收率很高，接近40%，足足是近红外激光的8倍，好的吸收率意味着比较宽的加工窗口，制件力学性能和电导率都大大提升，反射率的减少可以使得加工过程更加稳定而且高效。

铜金属3D打印技术主要被应用在航空航天领域，然而这些领域的高门槛让很多从事金属3D打印服务的企业都望而却步。

其实，对于铜3D打印来说，还有很多民用行业的应用，刚好可以发挥铜的特性和3D打印的灵活性，李忠轮经理为我们列举了多个案例。

热交换器

一体式3D打印热交换器通过优化设计，不再需要装配和焊接，而是一体化加工。3D打印的热交换器比其他方式制造的热交换器更轻更高效。

电感应器

一般来说，电感应器中的电感线圈，需要经过若干机械制造工序，线圈通过手动弯曲和焊接达到想要的形状，这非常考验工人的手工和经验，每个焊点都会改变电流，并导致性能显著下降。此外，电感线圈的性能还受几何形状的限制，传统制造工艺通常只能实现相对简单的形状，而3D打印可以让电感线圈更紧凑、更复杂，从而实现更高的效率。3D打印电感应器的使用寿命，与传统制造相比得到了显著提升，能够减少电感应器的更换频率，节省成本。

以贺利氏公司生产的铬镐铜粉末为例，使用通快TruPrint 1000绿光版加工之后的几个关键力学性能。其中，相对致密度可以达到99.5%以上，样件经过热处理后，90度方向的拉伸强度可以达到470兆帕，延展率达到26%，室温环境下电导率为81%。

然而，通过常规红外激光所加工出来的铬镐铜工件，拉伸强度为380兆帕，延展率为15%，导电率为75%。

这是奥地利m4p公司生产的T1级纯铜，使用TruPrint 1000绿光版打印完以后的几个性能指标，其中电导率可以达到100%的国际退火铜标准，致密度达到99.5%以上，从打印参数可以看出，485瓦的激光功率，可以对应到600mm/s的振镜扫描速度，体现出非常高的加工效率。

最后，李忠轮经理表示：通快(TRUMPF)欢迎对绿光3D打印技术感兴趣的朋友，到江苏太仓通快中国增材制造实验室参观与交流，一起开发最适合您的工艺方案。并邀请全国各地3D打印优质粉末供应商联系通快（中国），一起合作为客户提供优质的服务。

通快激光售前咨询热线！
☎ 0512-53677105

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