Derzeit steht die Anwendung von Kupferwerkstoffen im Bereich der additiven Fertigung noch vor technischen Herausforderungen. Bei der Herstellung von Metallpulver-Additivverfahren wird bei DerAnwendung des häufig verwendeten Laserpulver-Schmelzbandes nur ein kleiner Teil der Energie vom Material absorbiert, was auch ein wichtiger Grund ist, warum es schwierig ist, hochdichte 3D-gedruckte Teile herzustellen.
Forscher um Professor Ulf Jansson von der Universität Uppsala nutzten die Graphentechnologie von Graphmatech, um die Oberflächeneigenschaften von Kupferpulver zu verändern und seine Reflektivität erfolgreich um 67 % zu reduzieren. Die spezifische Methode ist, dass die Forscher die Oberfläche von Kupferpulver mit Graphen beschichtet, was die Oberflächenmorphologie, Leitfähigkeit und Rauheit des Metallpulvers veränderte, wodurch die Art und Weise verbessert wurde, wie der Laser mit der Oberfläche des Metallpulvers interagiert und die Absorptionsleistung verbessert.
Wie wir alle wissen, wird Kupfer aufgrund seiner Duktilität und hohen Leitfähigkeit in Automobilteilen und elektronischen Produkten (und vielen anderen industriellen Anwendungen) weit verbreitet. Angesichts der Reflektivität von Kupfer war es jedoch eine Herausforderung, Teile durch additive Fertigung herzustellen. Daher können Kupferteile nur mit hohem Energieverbrauch, geringem Wirkungsgrad und geringer Konstruktionsflexibilität hergestellt werden.
Der Einsatz von Graphentechnologie kann die Verarbeitbarkeit von Kupfer verbessern, den Ertrag steigern und Abfall reduzieren. Es hat offensichtliche Vorteile in den Kosten.
Graphmatech CEO Mamoun Taher wies schließlich darauf hin, dass die Kombination von Graphen und Kupfer auch ein großes Potenzial in der Korrosionsbeständigkeit und antibakteriellen Eigenschaften hat. Weitere Anwendungen sind eine effizientere nachhaltige Fertigung, die leichte Fertigung von Automobil- und Luft- und Raumfahrtteilen sowie effizientere elektronische Produkte.