实验室液压机和精密模具如何应用于纯铜 Mex？优化您的 3D 打印工作流程

实验室液压机和精密模具是建立成功纯铜材料挤出 (MEX) 所需的基线材料特性的关键工具。 它们主要用于制备标准比较样品，并在零件烧结后对其进行二次致密化。通过施加受控的精确压力，这些系统使研究人员能够量化颗粒重排，这是优化 3D 打印丝材中粉末装载量和计算烧结阶段精确收缩补偿的关键。

通过分离铜粉的压缩行为，液压机充当材料性能的模拟器。它将原材料特性与打印过程分离开来，提供了弥合原材料混合物与尺寸精确的工业组件之间差距所需的数据。

建立材料基线

要评估新的铜粉末，您必须首先了解其理论极限。实验室液压机使用精密模具将铜粉压缩成标准化的颗粒或棒材。

这些样品充当“真实基准”或对照组。它们使您能够在不引入 3D 打印过程本身产生的逐层变量的情况下测试密度和机械性能。

金属粉末与粘合剂的比例是材料挤出中最关键的变量。如果装载量太低，零件会过度收缩；如果太高，丝材会变脆。

通过观察铜颗粒在压力机中不同压力水平下的重排情况，您可以确定最佳堆积密度。这些数据直接决定了打印丝材中应装载多少铜以确保稳定性。

纯铜零件在初始烧结过程后通常会保留一些孔隙率，这会影响导电性和导热性。

研究人员利用液压机进行烧结后压缩。对烧结后的零件施加精确的力可以增加其密度，从而显著提高最终组件的机械和导电性能。

所有金属增材制造零件在烧结过程中都会收缩，而且往往是不可预测的。液压机允许您在受控环境中模拟密度变化。

通过分析压制样品的体积变化，您可以得出精确的收缩补偿参数。然后将这些值输入切片软件以缩放 3D 模型，确保最终打印的零件满足严格的尺寸公差。

实验室压力机中铜粉的行为可以预测其在大型机械中的行为。

实验室压力机的可重复压力环境会生成关于压缩行为的可靠数据曲线。这种基本的数据支持使工程师能够高置信度地定义大型工业挤出设备的加工参数。

虽然有价值，但来自液压机的数据代表静态压缩。材料挤出涉及动态剪切力和通过喷嘴的流动。

因此，从压力机派生的参数是起点，而不是最终设置。您必须通过实际流动测试来验证压力机数据，以考虑挤出过程中发生的粘度变化。

精密模具通常限于简单的几何形状，如圆柱体或棒材。

它们无法模拟 3D 打印固有的各向异性弱点（Z 轴弱点）。请始终记住，压制样品通常会比相同材料的打印零件表现出更高的结构均匀性。

要有效地在您的铜增材制造工作流程中使用液压机，请将您的测试方法与您的具体目标相结合：

可靠的增材制造始于严格的材料表征；液压机是将原材料转化为可操作工程数据的工具。

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Antonio Cañadilla, Óscar J. Durá. Mechanical, Electrical, and Thermal Characterization of Pure Copper Parts Manufactured via Material Extrusion Additive Manufacturing. DOI: 10.3390/ma15134644

本文还参考了以下技术资料 Kintek Press 知识库 .