純銅及銅合金由于極好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐腐蝕性及韌性等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電力、散熱、管道、裝飾等領(lǐng)域，有的銅合金材料因具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和較高強(qiáng)度，被廣泛應(yīng)用于制造航空、航天發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室部件。但是隨著應(yīng)用端對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)零部件的需求增多，傳統(tǒng)加工工藝已逐漸無(wú)法滿足需求。

選區(qū)激光熔化金屬3D打印技術(shù)具有可成形復(fù)雜結(jié)構(gòu)零部件，材料利用率高，無(wú)需模具等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)在制備復(fù)雜結(jié)構(gòu)的銅合金熱交換器、尾噴管

等零部件方面具有巨大的應(yīng)用潛力。但由于銅的導(dǎo)熱性和反射性極佳，銅金屬在激光熔化的過(guò)程中，吸收率低，激光難以持續(xù)熔化銅金屬粉末，從而導(dǎo)致成形效率低，冶金質(zhì)量難以控制等問(wèn)題。

通過(guò)熱處理進(jìn)一步提高強(qiáng)度與電導(dǎo)率

銅合金CuNi2SiCr 材料能夠的所有激光熔化3D打印系統(tǒng)兼容，是一種可熱硬化的合金，具有高剛度以及電導(dǎo)率和導(dǎo)熱率的平衡組合的特征。該合金中包括鎳和硅成分，具有很高的耐腐蝕性和耐磨性。

不過(guò)，銅基合金3D打印材料與新型3D打印激光器正在推動(dòng)著銅金屬3D打印技術(shù)的發(fā)展。近日，金屬3D就驗(yàn)證通過(guò)了一種用于選區(qū)激光熔化3D打印的銅合金材料-CuNi2SiCr ，并確立了這款材料的理想打印參數(shù)。

銅合金材料的電導(dǎo)率會(huì)隨著合金元素?cái)?shù)量的增加而降低，但其他性能（例如強(qiáng)度）可以得到改善，CuNi2SiCr 材料的強(qiáng)度優(yōu)于純銅。通過(guò)實(shí)施熱處理工藝能夠提高CuNi2SiCr 3D打印部件的性能，例如通過(guò)沉淀強(qiáng)化使零件具有更高的強(qiáng)度和電導(dǎo)率。

CuNi2SiCr 銅合金3D打印材料適合應(yīng)用于模具制造、電氣工程的導(dǎo)電觸點(diǎn)、焊接噴嘴、閥等領(lǐng)域。CuNi2SiCr 材料的強(qiáng)度、電阻和導(dǎo)電性能使其非常適合于制造在機(jī)械、熱和摩擦應(yīng)力環(huán)境中的導(dǎo)電性零件。

相對(duì)于傳統(tǒng)制造工藝，CuNi2SiCr 材料與金屬3D打印技術(shù)在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)自由度方面的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，能夠解鎖更多傳統(tǒng)工藝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的新應(yīng)用，包括設(shè)計(jì)和制造具有復(fù)雜內(nèi)部幾何形狀和拓?fù)鋬?yōu)化的銅合金零部件，最終得到輕量化的，更具成本效益的零部件。

CuNi2SiCr屬于德標(biāo)鉻鎳硅青銅，高性能沉淀硬化鎳硅青銅，可以做時(shí)效處理。

CuNi2SiCr高的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，具有良好的強(qiáng)度和硬度，耐熱耐磨，防變形能力強(qiáng)。

CuNi2SiCr廣泛用于汽車，宇宙飛船的模板及不銹鋼的點(diǎn)焊。密封焊機(jī)的理想電極材料，高壓開(kāi)關(guān)焊接材料和斷路器材料，連續(xù)結(jié)晶裝置用的高強(qiáng)度，高導(dǎo)電性，高熔點(diǎn)材料在冶金行業(yè)中，廣泛用于IC框架導(dǎo)線材料。螺柱焊接夾頭和尖頭，澆道襯套，電阻焊輪和夾具，電阻焊尖頭和注塑模，吹芯和型腔。

CuNi2SiCr化學(xué)成分如下圖：

CuNi2SiCr 銅合金材料進(jìn)行了鑒定與參數(shù)驗(yàn)證，并確立這款材料的理想打印參數(shù)。在測(cè)試這些參數(shù)時(shí)，銅合金突出的主要問(wèn)題是對(duì)氧氣的敏感性，為了解決這個(gè)問(wèn)題，建議在使用該材料時(shí)，其系統(tǒng)中的氧氣最大含量為500 ppm。

3D打印銅合金材料導(dǎo)電性通常低于純銅（IACS值為100％），CuNi2SiCr材料在經(jīng)過(guò)熱處理后，IACS值由打印完成時(shí)的14%，提升至40％，導(dǎo)電性雖然低于純銅，但仍適用于部分導(dǎo)電應(yīng)用。