Additieve productie met koper

Onderzoekers van de Universiteit van Uppsala hebben, in samenwerking met het Zweedse grafeenmateriaalbedrijf Graphmatech, een potentiële doorbraak gevonden in het 3D-printen van koper voor laser additieve productie. Hiervoor verlaagden zij het reflectievermogen van koperpoeder aanzienlijk, om zo dichter bedrukte onderdelen te verkrijgen.

Additieve productie (AM) van metalen heeft een snelle opgang gekend in een hele reeks industrieën. Sommige metalen, waaronder puur koper, bleken een uitdaging voor 3D-printen door hun hoge reflectievermogen. Bij de golflengtes die vaak gebruikt worden in laserpoederbedfusie (de dominante technologie in metaal AM), wordt slechts een klein deel van de energie geabsorbeerd door het materiaal, wat resulteert in geprinte onderdelen met een lage dichtheid.

‘Door het oppervlak van het koperpoeder aan te passen met behulp van onze gepatenteerde grafeentechnologie, hebben we de reflectie tot 67 procent verminderd’, zegt Graphmatech CEO Mamoun Taher . Het ingebouwde grafeen overleefde ook het printproces en had een positieve invloed op de dichtheid van de geprinte delen van koper-grafeen, waardoor hun porositeit aanzienlijk werd verminderd.

‘Het nieuwe proces opent zeer interessante perspectieven voor het ontwerp van nieuwe materialen in verschillende toepassingen’, zegt Ulf Jansson van de Universiteit van Uppsala.

‘Dit 3D-printbare hybride materiaal heeft het potentieel om waarde toe te voegen in een reeks sectoren zoals e-mobiliteit, elektronica en defensie’, meent Taher.

Graphmatech is deze technologie nu aan het opschalen, nadat het al aanzienlijke vooruitgang heeft geboekt in andere grafeen-metaalcomposieten en gecoate poeders voor additieve productie met projectpartners.