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纯铜 BJ打印，德亿纬实现烧结密度8.7

2025.08.08

铜，作为最早被人类驯服的金属之一，因其优异的导电性、导热性、延展性和耐腐蚀性，在历史上数次技术巨变中，发挥着重要作用。

我国是全球最大的铜产品生产、消费国。铜产品的新需求与日俱增，铜制产品被大量用于导电或传热。

特别是在当前“万物智联”浪潮中，铜愈发紧密地链接着新能源、动力电池、储能、电子信息产品等诸多产业。

随着"智联产品"功率不断提升，器件的散热要求愈发严苛。

复杂热交换器与液体冷却装置往往需要高保真、复杂几何，这都是传统机加工与焊接制程难以顺利实现的。

增材制造的参与，为这些产品突破提供了新的可能性。

不过，尽管纯铜3D打印已成研究热点，其工业化应用仍落后于其他材料。

关键症结点在于能量耦合与热管理：

铜在近红外波段反射率高、吸收率低，高导热使熔池迅速散热，需要高能量密度且工艺窗口狭窄，易出现未溶、孔隙或球化；此外还涉及氧含量控制、粉末与后处理复杂、设备波长/功率匹配以及成本等问题。

虽采用绿/蓝激光、基板预热工艺优化可一定程度缓解，但总体仍在工业化批量生产上面临效率瓶颈。

图1：BJ打印工艺原理图

目前，德亿纬正大力推进利用粘结剂喷射（Binder Jetting，简称 BJ）3D打印技术，来制造纯铜部件。

粘结剂喷射属于粉末床增材制造。其特征为室温铺粉，打印机按数字图纸在粉床上逐层喷射粘结剂，形成“生胚”，随后脱脂与高温烧结，得到致密金属零件。

图2：德亿纬利用BJ打印纯铜零件

德亿纬纯铜BJ打印，主要优势体现在材料性能、设计自由度、工艺兼容性、成本效益等方面。

具体为，BJ技术可使用99.9%纯铜粉末，避免激光打印中因添加合金元素导致的性能损失，保留纯铜的优异导电性和导热性；

图3：BJ纯铜零件生胚

对比传统SLM技术，BJ避免了高反射率问题，无需绿/蓝激光即可稳定加工；

BJ成型的纯铜经烧结后，致密度、导电性、导热性及力学等性能，已满足不同市场的部件要求。

目前，德亿纬纯铜烧结密度已达到8.7(相对密度 ≧ 97.5%)；若经热等静压处理后可进一步提升各项性能，逼近锻造铜的水准。

图4：德亿纬BJ纯铜打印金相图

BJ可支持薄壁、空心、拓扑优化结构；可实现局部薄壁结构200μm宽、50~200μm层厚，表面粗糙度低至2-4μm（接近MIM工艺水平），减少后处理需求；

BJ在室温下打印，无熔池凝固过程，彻底消除激光打印的裂纹、卷边、分层风险；

图5： 德亿纬BJ零件烧结炉

BJ生胚可直接接入成熟脱脂-烧结生产线，兼容现有MIM（金属注射成型）工艺，降低生产导入难度；

此外，在生产效率上，BJ在打印阶段的单次成型时间仅为激光打印的1/5。

德亿纬可支持：

成本驱动的小型功能件订单（如薄壁散热片、复杂流道等）；

多品种小批生产订单（每批 10–500 件）；

快速功能验证订单（10件以下，甚至能一周内取得金属样件）。

图6：德亿纬BJ打印设备

随着BJ技术与烧结工艺的持续优化，纯铜3D打印有望从“可选项”变为“必选项”，尤其在散热、射频、电动化等前沿领域重塑制造范式。

除了铜产品之外，德亿纬还推出了316L、17-4PH、SiC等其他材料体系产品，为客户提供从科研开发到规模生产的成套解决方案，或提供特定产品下探索替代路径。

目前，德亿纬已助力钢铁、医疗工具、消费品、消费电子等多领域的头部客户，实现产品验证，完成小批量交付，已有明星产品导入终端市场。

未来，德亿纬将继续推进粘结剂喷射工艺走向成熟，为更多企业打造新智生产力，实现工业生产的创新、增效与环保普惠。

DEW,Driving 3D Efficiency Worldwide. 

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