在空气环境中增材制造电导多层纳米铜
David Pervan1, Anil Bastola1, Robyn Worsley1
1Centre for Additive Manufacturing, Faculty of Engineering, University of Nottingham, Nottingham NG7 2RD, UK.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|May 10, 2024
概括
本研究介绍了一种使用纳米粒子墨水和在空气中低功率激光烧结的铜 (Cu) 新增剂制造方法. 这个过程可以以更低的能源成本创建功能性的铜微零件.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 铜的高导电性和较低的成本使其成为航空航天,汽车和电子产品的理想选择.
- 现有的铜增材制造方法需要高能耗和无氧环境.
- 开发具有成本效益和可访问的铜添加剂制造是一个重要的工业目标.
研究的目的:
- 提出使用纳米粒子 (NP) 墨水的铜微粒的新增剂制造途径.
- 展示一个低功率的激光烧结工艺,用于在空气环境中巩固铜NP.
- 为了为扩大这种技术用于更大规模的3D铜部件生产奠定基础.
主要方法:
- 使用的新型纳米粒子 (NP) 铜墨.
- 使用喷墨印刷和用于油墨沉积的条纹涂层.
- 应用低功率 (<10 W) 激光烧结用于空气中的颗粒凝固.
主要成果:
- 通过15-300层打印成功制造了多层铜微型零件 (高度约100微米).
- 在没有在空气环境中氧化铜的证据的情况下实现了巩固.
- 烧结的零件的密度和孔隙性较低,但电阻率为28 × 10-8 Ω m.
结论:
- 开发的铜纳米粒子墨水的低功率激光烧结提供了一个可行的增材制造途径.
- 这种方法绕过了其他铜AM技术中常见的高温无氧加工的需要.
- 该研究为扩大使用纳米金属油墨的铜部件增材制造提供了基础的见解.
