[发明专利]层压成形用铜粉末以及层压成形产品

说明书

本发明提供了用于增材制造的铜粉末，其中加入锡(Sn)以使得通过适当降低铜的电导率，借助其中使用光纤激光器作为热源的增材制造方法而得到高密度增材制造产品。根据本发明，可以得到具有高密度和高电导率的增材制造产品。通过将元素锡加入至纯铜中得到该用于增材制造的铜粉末。铜粉末优选含有至少0.5重量％的元素锡，并且更优选至少5.0重量％的元素锡。当对于铜产品来说具有足够的电导率时，铜粉末含有至多6.0重量％的元素锡。优选的是，不将除元素锡外的元素加入至铜粉末中。

技术领域

本发明涉及用于层压成形的铜粉末以及层压成形产品。

背景技术

激光束层压成形使用光纤激光器作为热源，并且通过将在其上铺展金属粉末的粉末床熔融并且凝固来形成任意形状。存在其中可以通过使用铁合金(称为Fe合金)和镍合金(称为Ni合金)得到高密度制造产品的实例。然而，纯铜是具有高电导率和高热导率的元素，并且期望通过使用激光束层压成形而形成具有复杂形状的导电产品和导热部件。然而，纯铜尚未投入实际使用，因为不可能形成具有98.5％以上的高密度(在该密度冷却剂如气体或水不泄漏)的层压成形产品。

在以上技术领域中，作为用于形成具有96％以上的相对密度的层压成形产品的铜合金粉末，专利文献1公开了一种含有总计1.00质量％以下的Cr(铬)和Si(硅)中的至少一种以及作为余量的铜的铜合金粉末。作为用于形成层压成形产品的铜合金粉末的实例，引用的文献2公开了一种含有作为主要金属元素的Cu(铜)以及作为添加元素的Zn(锌)、Mn(锰)、Al(铝)和Fe(铁)的铜合金粉末。

引用清单

专利文献

专利文献1：日本专利公开号2016-211062

专利文献2：日本专利公开号2016-053198

发明概述

技术问题

然而，上述专利文献没有提及铜的电导率对层压成形产品的密度产生影响，这影响了含有铜作为主要组分的层压成形产品的机械强度。

本发明的发明人已经发现，纯铜的高电导率使得不可能通过使用光纤激光器作为热源进行层压成形而得到高密度层压成形产品。原因是因为激光束在激光照射期间被反射，所以不能得到使纯铜粉末熔融所需的热能。

本发明提供了解决上述问题的技术。

问题的解决方案

本发明的一个示例方面提供了一种其中将锡元素加入至纯铜中的铜粉末。

本发明的另一个示例方面提供了一种含有铜作为主要组分的产品，其是通过层压成形装置、使用上述用于层压成形的铜粉末层压成形的。

发明的有益效果

根据本发明，为了通过适当降低铜的电导率、通过使用光纤激光器作为热源的层压成形法得到高密度层压成形产品，提供了其中加入了锡(Sn)的层压成形用铜粉末，并且可以得到具有高密度和高电导率的层压成形产品。

附图简述

图1是示出根据本发明的一个示例实施方案的层压成形装置的构造实例的图；

图2A是示出根据本发明的实施例1的铜粉末的扫描电子显微镜(SEM)图像的图；

图2B是示出根据本发明的实施例2的铜粉末的SEM图像的图；

图2C是示出根据本发明的实施例3的铜粉末的SEM图像的图；

图2D是示出根据本发明的实施例4的铜粉末的SEM图像的图；

图2E是示出根据本发明的实施例5的铜粉末的SEM图像的图；