3D打印铜及铜合金的研究与应用现状

肖叶龙1，2，熊科兴1，陈旭军3，邵广仕1，沈明学1，2，熊光耀1 （1.华东交通大学材料科学与工程学院； 2.华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室； 3.镍钴共伴生资源开发与综合利用全国重点实验室）

摘要：铜及铜合金具有优良的导热性、导电性等特性，将其与设计自由度灵活的3D 打印技术相结合，能够显著提升构件的热交换效率、电流传输效率等性能。综述了近年来3D打印铜及铜合金的最新成果，深入对比了不同成形方法的优缺点以及现存问题。大量研究表明，3D打印构件要实现控形与控性，需进行材料—结构—工艺—性能的一体化调控与优化。然而，采用3D打印技术制备铜及铜合金仍面临诸多挑战，因铜对激光的吸收率低、反射率高，激光选区熔化和激光熔化沉积工艺不易使其成形；电子束选区熔化所制构件表面质量较低，不适宜于制造精密零件；粘结剂喷射技术成形后需进行热处理，容易产生收缩变形等问题。此外，介绍了3D打印铜及铜合金的应用领域，这些应用与发展有助于推动这一先进制造领域不断进步和创新。

关键词：铜及铜合金；激光选区熔化；激光熔化沉积；电子束选区熔化；粘结剂喷射技术