Framfarir í þrívíddarprentunartækni hafa breytt því hvernig varmaskiptar eru framleiddir. Auðvelt er að framkvæma flókna og ókeypis hönnun sem ekki er hægt að gera með hefðbundnum framleiðsluleiðum með þrívíddarprentun. Bætt hitaskipti skilvirkni og minni þyngd, rúmmál og framleiðslukostnaður eru aðrir kostir sem þrívíddarprentun getur boðið upp á. Hins vegar eru efni önnur lykilatriði fyrir varmaskipta 3D prentun.
Nýlega gaf leiðandi innlendur 3D prentunarefnisframleiðandi úr áli út á 3D prentunarefni með mikilli varmaleiðni. Varan er nefnd HC 200 til að sýna ofurháa hitaleiðni hennar, ekki minna en 200W/(m·K).
Meginreglan um hitaleiðni málms, efni og eðlisgalla þrívíddarprentunar
Kjarninn í hitaleiðni málms er að það eru frjálsar hreyfanlegar rafeindir inni í málminum. Þegar hluti málmsins fær varma eykst orka frjálsu rafeindanna í hitaða hlutanum, hreyfingin magnast og þær rekast stöðugt á málmjónir til að skiptast á orku og flytja þannig varma frá einum hluta til annars. Til þess að málmar nái meiri hitaleiðni er nauðsynlegt að krefjast þess að rafeindir séu "hindraðar" inni í málminum, það er að það ætti að vera nægur galli inni í málmefninu og það ætti að vera minna hindrun af óhreinindum eða öðrum fasum. Þetta setur fram mjög miklar kröfur um samsetningu eftirlits og undirbúningsferli efna.
Meðal álefna eru flokkar með mikla hitaleiðni (sérstaklega hærri en 200) mjög takmörkuð og mest notað er 6063 álblendi. 6063 er AlMg röð aflöguð álblendi, helstu málmblöndur innihalda Al, Mg, Cr, Cu, Si, osfrv. Varmaleiðni þess er hærri en 200 W/(m K), yfirleitt 210, og hefur flæðistyrk ekki minna en 160MPa og 8 prósent lenging eftir T6 hitameðferð. Og 6063 hefur góða mýkt og er hægt að anodized, þannig að það er valið efni fyrir ýmsar gerðir ofna. Í öðrum núverandi flokkum álefna er hitaleiðni ekki hærri en 200. Þar sem hreint ál inniheldur ekki aðra málmblöndur, nær varmaleiðni þess 230W/(m·K).
Þrátt fyrir að 6063 álblendi sé mjög gott efni er ekki hægt að nota það beint fyrir málm 3D prentun. Málblönduna er vansköpuð álblöndu, sem er hentugur fyrir steypuferlið, en ekki hentugur fyrir SLM sértæka leysibræðslu 3D prentunarferli með háum kælihraða. Lokaniðurstaðan er sú að þegar 6063 álduftið er prentað með SLM ferlinu verða stórar og litlar örsprungur og ekki er hægt að nota efnið. Sem stendur reyna sumir vísindamenn að gera 6063 málmblöndurnar prenthæfar með því að breyta samsetningunni eða bæta við nanó-fasa og hafa náð einhverjum árangri, en þær hafa ekki verið markaðssettar.
Sem stendur er AlSi10Mg efni mikið notað á markaðnum. Þrátt fyrir að hitaleiðni þess hafi náð ekki lágu 140W/(m·K), fyrir forrit sem krefjast meiri hitaleiðni, er AlSi10Mg máttlaus.
Afkastamikil hitaleiðni 3D prentun álblendi hefur slegið í gegn
Til þess að þróa prentanlegt 3D prentunarefni úr áli með mikilli varmaleiðni og mikilli afköstum, hefur innlenda teymið eytt meira en ári í sjálfstæðar rannsóknir og þróun og að lokum áttaði sig á tvöföldu tvö hundruð (varmaleiðni fer yfir 200 W/(m) K) og togstyrkur er hærri en 200MPa) HC 200 hár hitaleiðni ál efni þróun. Eftirfarandi tafla er samanburður á efniseiginleikum HC200, 6063 og AlSi10Mg:
Efni | Togstyrkur (MPa) | Afkastastyrkur (MPa) | Lenging | Varmaleiðni (W/M.K) | Prenthæfni |
6063 | 190 | 160 | 8 prósent | 210 | ekki prenthæft |
AISi10Mg | 300 | 200 | 10 prósent | 140 | prentvænt |
HC200 | 210 | 130 | 25 prósent | 204 | prentvænt |
Með ofurmiklum afköstum sínum er þetta efni hentugur fyrir létta og flókna byggingarhluta eða hagnýta hluta sem gera miklar kröfur um hitaleiðni og henta sérstaklega vel fyrir hönnun og þróun nýrra hitavaska (sérstaklega örrása hitavaska). Með nýstárlegum efnislausnum, ásamt tæknilegum kostum þrívíddarprentunar úr málmi, vonumst við til að stuðla að vöruþróun nýrra ofna.
Ef þú hefur áhuga á HC 200 með miðlungs og hárri hitaleiðni og miklum styrk, hefur JR hleypt af stokkunum prentþjónustu fyrir ál með mikilli hitaleiðni. Við hlökkum til að vinna með viðskiptavinum sem hafa áhuga á prentvænum állausnum með mikilli hitaleiðni.