Blue Origin与NCAME建立合作关系，共同提升铜3D打印技术能力

2025年4月3日，南极熊获悉，美国太空技术公司Blue Origin与奥本大学的材料特性和建模领导者NCAME建立了合作关系。此次合作的重点是改善铜在3D打印中的使用。

△EOS M290直接金属激光烧结系统

作为合作的一部分，Blue Origin向NCAME捐赠了两台EOS M290金属3D打印机，进一步加强双方在增材制造领域的技术合作。EOS M290系统将为研究人员提供创新的平台，帮助优化铜的3D打印工艺，提升铜材在复杂结构制造中的表现和应用。

NCAME主任、Philpott-WestPoint Stevens机械工程杰出教授Nima Shamsaei表示：“此次Blue Origin的捐赠为我们提供了先进的设备支持，帮助我们解决铜在增材制造过程中面临的挑战。这项合作将加速我们在3D打印材料研究领域的进展，并为制造行业带来新的突破。”

△使用绿色激光打印在铜上的部件样本

克服铜3D打印的挑战

铜的材料特性为增材制造带来了重大挑战。由于铜具有高反射率，大部分激光能量会被偏转，导致传统的基于激光的3D打印系统难以有效地熔化和粘合粉末。此外，铜的高导热性使得散热速度过快，这进一步复杂化了加工过程。一旦铜被熔化，它会吸收更多的能量，这可能会导致熔池行为不稳定，并增加最终部件出现缺陷的风险。

据NCAME研究科学家Jonathan Pegues指出，通常需要专门的激光系统才能有效地加工铜。然而，某些合金（例如GRCop-42）已经成功使用标准红外（IRF）激光器（如EOS M290中的激光器）进行打印，这为增材制造应用提供了一个更易于获取的解决方案。Shamsaei解释道：“我们已经配备了两台EOS M290设备，但新设备将有助于加速支持Blue Origin对这种合金要求所需的应用研究。”

△Blue Origin通过3D打印技术推动NASA的太空探索技术

铜3D打印的开发进展

在TCT Asia 2025展会上，中国金属3D打印机制造商Eplus3D易加三维展示了采用红色激光技术3D打印纯铜和铜合金的能力，克服了铜高反射率和高热导率带来的技术难题。这项技术进步预计将惠及航空航天、汽车和电子等行业，提供稳定、高性能且长期可靠的铜零件，而无需对现有硬件进行大规模修改。

另一方面，为了满足太空应用对3D打印GRCop-42铜合金日益增长的需求，尼康SLM解决方案为NASA开发了新的材料参数集。这些预配置的参数提升了粉末的可用性，并优化了选择性激光熔化（SLM）3D打印机的性能。设计上，这些参数旨在适应可扩展性，特别是为大型3D打印机（如NXG XII 600）量身定制，以实现高达99.97%的密度，并确保构建区域中单激光和多激光重叠区域的性能一致性。

总体而言，铜的3D打印技术由于能够提供更高的几何灵活性、减少材料浪费以及为小批量生产降低成本，在增材制造领域迅速获得了高度关注。