グラフェンは銅粉の反射率を67％も低下させ、積層造形の新しいプロセスを追加します

ウプサラ大学とスウェーデンのグラフェン材料会社Graphmatechは、銅粉の反射率を効果的に低減できる方法を研究および証明するために協力しました。この研究の結果は、将来のレーザー積層造形における高密度部品の3Dプリントにおける重要な要素になる可能性があります。

 

現在、積層造形の分野での銅材料の適用は、依然として技術的な課題に直面しています。金属粉末積層造形プロセスでは、一般的に使用されているレーザー粉末床溶融帯を採用すると、エネルギーのごく一部しか材料に吸収されないため、高密度3Dの製造が困難になる重要な理由でもあります。印刷部品。

 



ウプサラ大学のUlfJansson教授が率いる研究者は、Graphmatechのグラフェン技術を使用して銅粉末の表面特性を変更し、その反射率を67％低下させることに成功しました。具体的な方法は、研究者がグラフェンを使用して銅粉末の表面をコーティングし、金属粉末の表面形態、導電率、粗さを変更することで、レーザーが金属粉末の表面と相互作用する方法を改善し、吸収を改善することです。パフォーマンス。

 

研究者は、グラフェンが積層造形プロセスで常に「生き残る」ことができ、多孔性を減らすことによって銅-グラフェン部品の材料密度を高めることができることを発見しました。 Ulf Janssonは、金属粉末をグラフェンでコーティングするための新しいプロセスの開発により、さまざまな新しい材料の用途に興味深い展望が開かれたと述べました。

 

GraphmatechのCEOであるMamounTaher博士は、電化の普及に伴い、さまざまな業界での銅部品の需要が大幅に増加すると述べました。彼は、グラフェン技術が銅部品の性能を向上させると同時に、さまざまな産業での銅部品の需要を満たすことができない現在の圧力を軽減できると信じています。
Mamoun Taherはまた、この材料の組み合わせ（グラフェン+銅）を使用すると、使用する材料が少ない場合に必要な技術的性能を達成できるだけでなく、他の（限られたまたはエネルギー消費の少ない）材料の性能を向上させることができると述べました。アプリケーションでは、銅やその他の材料を置き換える可能性が高まっています。

 

ご存知のように、銅はその延性と高い導電性により、自動車部品や電子製品（および他の多くの産業用途）で広く使用されています。しかし、銅の反射率を考えると、積層造形による部品の製造は困難でした。したがって、銅部品は、エネルギー消費量が多く、効率が低く、設計の柔軟性が低い場合にのみ製造できます。

 

グラフェン技術の使用は、銅の加工性を改善し、収量を増やし、廃棄物を減らすことができます。研究チームは、一連の通常の3Dプリンターで銅部品をテストしました。その結果、材料を組み合わせて製造された部品は、純銅部品よりも強く、薄く、導電性が高く、重量とコストに明らかな利点があることがわかりました。

 

現在、Graphmatechは、コーティングされた金属粉末製品ポートフォリオだけでなく、金属複合材料、ポリマー複合材料、およびバッテリーアプリケーションを含む産業パートナーと協力しています。いずれの場合も、グラフェンは用途や顧客のニーズに応じてブレンドおよび調整できます。

 

グラフェンとより優れた流動性粉末を組み合わせて冶金学的加工性を改善する場合でも、プラスチックやゴムの強度、耐摩耗性、導電率を改善する場合、または高密度のエネルギー貯蔵を行う場合でも。

 

Mamoun Taherはついに、グラフェンと銅の組み合わせが耐食性と抗菌性にも大きな可能性を秘めていることを指摘しました。その他のアプリケーションには、より効率的な持続可能な製造、自動車および航空宇宙部品の軽量生産、およびより効率的な電子製品が含まれます。

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