خواص پودر آلیاژ CuCrZr و کاربردهای آن در ساخت افزودنی و پرینت سه بعدی

CuCrZr آلیاژی مبتنی بر مس{0}}است که عمدتاً از مس (Cu)، با مقادیر کمی کروم (Cr) و زیرکونیوم (Zr) تشکیل شده است.

CuCrZr به‌عنوان یک آلیاژ مس سخت‌کننده در برابر بارش، در دماهای بالا در مقایسه با اکثر آلیاژهای{1} بر پایه مس، استحکام، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر حرارت بالاتری از خود نشان می‌دهد. همچنین دارای قابلیت ریخته‌گری، ماشین‌کاری، خواص مکانیکی عالی و رسانایی حرارتی عالی است که آن را به دلیل عملکرد جامع عالی خود مشهور کرده است.

مشخصات اصلی مس-کروم-زیرکونیوم به شرح زیر است

1. خواص مکانیکی خوب: ① استحکام بالا: با تکنیک های پردازش مناسب، مانند ساخت افزودنی، آلیاژهای CuCrZr می توانند استحکام بالایی داشته باشند. به عنوان مثال، آلیاژهای CuCrZr تهیه شده با فناوری ذوب لیزری انتخابی (SLM) می توانند به استحکام تسلیم بیش از 411 مگاپاسکال و استحکام کششی بالا دست پیدا کنند و نیازهای کاربرد برخی از قطعات با الزامات استحکام بالا را برآورده کنند. ② پلاستیسیته خوب: در حالی که آلیاژهای CuCrZr دارای استحکام بالایی هستند، درجه خاصی از پلاستیسیته را نیز حفظ می کنند. پس از عملیات حرارتی مناسب و سایر فرآیندها، ازدیاد طول می تواند به بیش از 10٪ برسد که برای قطعاتی که نیاز به تحمل درجه خاصی از تغییر شکل بدون شکستگی دارند بسیار مهم است.

2. رسانایی الکتریکی و حرارتی عالی: مس جزء اصلی آلیاژ CuCrZr است که رسانایی الکتریکی و حرارتی خوبی به آن می‌دهد و آن را در زمینه‌های الکتریکی، الکترونیکی و سایر زمینه‌هایی که نیاز به انتقال حرارت کارآمد دارند، سودمند می‌سازد.

3. مقاومت سایشی خوب و کاهش اصطکاک: افزودن کروم و زیرکونیوم سختی و مقاومت در برابر سایش آلیاژ را بهبود می بخشد و عملکرد بهتری در شرایط اصطکاک و سایش به آن می دهد. می توان از آن برای ساخت قطعاتی که نیاز به مقاومت در برابر سایش دارند، مانند الکترودها، کنتاکت ها و بلوک های قالب استفاده کرد.

4. سختی بالا: وجود کروم و زیرکونیوم در آلیاژ می تواند یک فاز سخت را تشکیل دهد، در نتیجه سختی آلیاژ را افزایش داده و آن را قادر می سازد تا درجه خاصی از نیروی خارجی و سایش مقاومت کند.

5. ماشین کاری خوب: پودر آلیاژ CuCrZr را می توان با فناوری ساخت افزودنی برای تولید قطعات با اشکال پیچیده و دقت بالا پردازش کرد و بر دشواری پردازش قطعات ساختاری پیچیده با روش های پردازش سنتی غلبه کرد.

6. خواص پودر عالی: این پودر دارای کروییت بالا، سطح صاف، ذرات ماهواره ای کم، محتوای اکسیژن کم و توزیع اندازه ذرات یکنواخت است. همچنین دارای جریان پذیری خوب و چگالی شل و ضربه ای بالا است. این خواص برای دستیابی به پخش یکنواخت پودر در فرآیند تولید افزودنی و تضمین کیفیت چاپ مفید است.

کاربرد CuCrZr در پرینت سه بعدی

1.در زمینه هوافضا: اجزای هوافضا معمولاً دارای اشکال پیچیده و الزامات عملکردی دقیق هستند. استحکام بالا، رسانایی حرارتی و الکتریکی خوب و قابلیت ماشینکاری پودر آلیاژ CuCrZr آن را برای ساخت اجزای هوا-موتور، قطعات ساختاری هواپیما، اجزای موتور موشک و غیره مناسب می‌سازد. به عنوان مثال، در اجزای محفظه رانش موتورهای نسل بعدی-موتورهای نسل بعدی، چاپ سه بعدی{1}قطعات Cu{5}} را کاهش می‌دهد. زمان، و ساخت قطعات با عملکردهای یکپارچه پیچیده را آسان تر می کند.

2. در زمینه الکترونیک: به دلیل رسانایی الکتریکی عالی آن، می توان از آن برای ساخت قطعاتی مانند هیت سینک، اتصالات رسانا و الکترود در دستگاه های الکترونیکی استفاده کرد. در زمینه الکترونیک، جایی که دقت و عملکرد بالا برای قطعات ضروری است، فناوری ساخت افزودنی می تواند این الزامات را برآورده کند.

3. در بخش خودرو: صنعت خودرو به طور مداوم در حال افزایش نیازهای خود برای قطعات سبک وزن- و با کارایی بالا است. پودر آلیاژ CuCrZr را می توان برای تولید قطعات موتور خودرو، قطعات سیستم انتقال، اتصالات باتری برای وسایل نقلیه با انرژی جدید و غیره استفاده کرد که می تواند عملکرد خودرو و کارایی سوخت را بهبود بخشد.

4. در زمینه تولید قالب: قالب ها باید سختی و مقاومت سایش بالایی داشته باشند. پودر آلیاژ CuCrZr را می توان برای ساخت قالب هایی با اشکال پیچیده از طریق چاپ سه بعدی، مانند قالب های تزریق و قالب های مهر زنی استفاده کرد، در نتیجه دقت ساخت و عمر مفید قالب ها را بهبود بخشید.

5. در زمینه پزشکی، پودر آلیاژ CuCrZr را می توان برای تولید اجزای دستگاه های پزشکی، مانند ابزار جراحی و پروتزهای دندانی استفاده کرد. زیست سازگاری عالی و خواص مکانیکی آن نیازهای کاربردهای پزشکی را برآورده می کند.