Desktop Metal, | 5 min Leestijd

Desktop Metal komt met koper voor Studio System™

Robert Slegers
15-12-20

Het 3D printen van puur koper. Het kan sinds kort met het gebruiksvriendelijke Studio System™ van Desktop Metal. En dat is goed nieuws. 3D geprinte onderdelen in koper geleiden op de meest optimale manier warmte en elektriciteit. Ideaal voor veel industriële toepassingen, zoals warmtewisselaars, lasapparatuur, elektrische motor- en generator componenten, spanningsrails en spoelen.

In deze blog maak je kort kennis met 3D printen van koper (Cu) op Studio System™ en de voordelen hiervan. Ook zie je een aantal industriële toepassingen die 3D geprint zijn met koper en waarbij hoge geleidbaarheid van warmte en/of elektriciteit een belangrijke rol speelt.

Waarom koper printen met Studio System™?

De Studio System printer™ met innovatieve Bound Metal Deposition™ techniek (BMD™), kan nu ook onderdelen printen van puur koper. Een van de best geleidende materialen voor industriële onderdelen. De IACS-waarde van het koper voor de Studio System printer™ is maar liefst 85,2%. IACS is de International Annealed Copper Standard. Hiermee wordt de Cu-geleidbaarheid gemeten. Omdat deze zo hoog is, is het vermogen om warmte door te geven ook vrij hoog.

Wat zijn de voordelen van het 3D printen van puur koper?

Snel en efficiënt maken

Het printen van onderdelen in koper is een prima alternatief voor het machinaal bewerken van koper. Koper is een lastig te bewerken materiaal omdat het snel kan buigen en vervormen (ductiliteit) en een koude bewerkbaarheid heeft. Dit leidt tot hoge gereedschapsslijtage en lage snijsnelheden. Als je deze onderdelen 3D print in koper met de BMD™ technologie, dan kun je sneller en efficiënter een breed scala aan onderdelen voor eindgebruik maken. On demand, gewoon op kantoor.

Meer vormvrijheid van ontwerpen

Studio System™ maakt ook nieuwe ontwerpen van koper mogelijk. Denk aan complexe vormen, maar ook aan de integratie van roosterstructuren of interne conforme koelkanalen in onderdelen om de warmteoverdracht te verbeteren. Conforme koelkanalen, bijvoorbeeld, hebben dezelfde contouren als het onderdeel. Hierdoor is de afvoer van warmte heel efficiënt.

Nog betere geleidbaarheid

En het puur kopermateriaal dat de Studio System printer™ gebruikt, geleidt nog beter dan gewoon koper. Hierdoor is het de beste materiaalkeuze voor het 3D printen van geleidende componenten voor industriële toepassingen, zoals warmtewisselaars die veel gebruikt worden in de olie- en gasindustrie, auto-industrie en consumentenindustrie.

Advies nodig?

We denken graag met je mee!

Contact opnemen

Vier industriële toepassingen die 3D geprint zijn met puur koper

Elektrodehouder

Elektrodehouder

Sneller verlagen van temperatuur

Dit soort elektrodehouders wordt gebruikt om elektroden op hun plaats te houden tijdens het puntlassen. Elektroden zijn verbruiksartikelen. Om een productielijn draaiende te houden moet je ze snel en betaalbaar kunnen vervangen wanneer ze versleten zijn. 3D printen in koper is dan een uitkomst. Je kunt niet alleen sneller produceren, maar ook meteen interne conforme koelkanalen aanbrengen. Deze kanalen zorgen ervoor dat de temperatuur van een elektrodehouder sneller kan worden verlaagd. Dit leidt tot een betere las en minder snelle slijtage van deze houder.

Koelelement

Koelelement voor elektromotor

Perfect gevormd in één keer

Deze warmtewisselaar wordt aan een elektromotor bevestigd om warmte af te voeren als de motor draait. Hiermee voorkom je dat de motor te warm wordt. Ga je dit onderdeel in puur koper printen dan kun je het ontwerp perfect aanpassen aan de vorm van de motor. Hierdoor kan de warmte efficiënter worden afgevoerd. De vinnen aan de warmtewisselaar worden natuurlijk ook meteen mee geprint. Veel gemakkelijker dan wanneer ze je moet snijden.

Warmtewisselaar

Warmtewisselaar met intern spiraalvormig kanaal

Optimale stroming van koelvloeistof

Dit type warmtewisselaar wordt gebruikt om ​​heet gas dat door een buis stroomt te koelen. Met Studio System™ kun je deze warmtewisselaar in één keer printen in koper, compleet met een intern spiraalvormig kanaal en externe lamellen. Hierdoor kan de koelvloeistof er optimaal doorheen stromen en is er sprake van een veel betere warmteoverdracht dan bij traditionele warmtewisselaars. De complexe geometrie van zo’n kanaal kan alleen worden gemaakt met additive manufacturing.

Busbar v2

Spanningsrail

Een enkel onderdeel

Deze spanningsrails (busbars) in koper worden gebruikt voor het lokaal verdelen van de spanning voor de juiste voltage. Een spanningsrail heeft twee taken: stroom efficiënt overdragen tussen alle knooppunten en de temperatuur in het onderdeel reguleren. Dit ontwerp van de spanningsrail heeft complexe koelkanalen die door de kern lopen. Als deze kanalen op traditionele wijze worden vervaardigd, is een samenstelling van meerdere onderdelen nodig om het totale onderdeel te kunnen realiseren. Met behulp van het Studio System™ kan deze verzamelrail eenvoudig in slechts een paar dagen worden geprint als een enkel koperen onderdeel, compleet met interne koelfuncties. Dit ontwerp van de spanningsrail heeft complexe koelkanalen die door de kern lopen. Als deze kanalen op traditionele wijze worden vervaardigd, is een samenstelling van meerdere onderdelen nodig om het totale onderdeel te kunnen realiseren. Met behulp van Studio System™ kan deze verzamelrail eenvoudig in slechts enkele dagen worden geprint als één enkel koperen onderdeel, compleet met interne koelfuncties. Dit eindproduct heeft minder fail points en kan nog beter warmte overdragen van de spanningsrail naar het koelmiddel.

Kortom, stuk voor stuk hoogwaardige toepassingen die uiterst functioneel zijn dankzij het 3D printen van puur koper op Studio System™. 

Vond je dit artikel interessant?

Krijg de nieuwste blogs direct in je mailbox door je hieronder in te schrijven.
Je geeft toestemming aan Layertec om je ingediende persoonlijke informatie op te slaan en te verwerken om je van de gevraagde informatie te voorzien.

Robert Slegers
Gecertificeerd technisch consultant en service engineer voor Desktop Metal, Formlabs en Ultimaker 3D printers.

Wellicht ook interessant