根據(jù)市場調(diào)研機構(gòu)Verifiedmarketreports發(fā)布的行業(yè)報告《CopperPowderfor3DPrintingMarket》，2022年3D打印銅粉市場規(guī)模為8.5億美元，預(yù)計到2030年將達到21億美元，2024年至2030年的復(fù)合年增長率為12.1%。據(jù)此估計，目前銅3D打印市場或以達10億美元

3D打印用銅粉市場規(guī)模將以驚人的復(fù)合年增長率實現(xiàn)收入和指數(shù)級增長。市場的增長可以歸因于全球范圍內(nèi)電子、汽車、航空航天、醫(yī)療和其他應(yīng)用對3D打印用銅粉的需求不斷增長。

3D打印技術(shù)參考注意到，中體新材作為在3D打印金屬材料領(lǐng)域持續(xù)深耕的創(chuàng)新型企業(yè)，憑借強大的研發(fā)體系和制粉工藝技術(shù)實力，成功推出兩款新產(chǎn)品——純銅以及銅鉻鋯合金，成功解決了銅產(chǎn)品加工過程的成分穩(wěn)定性問題，且兩款產(chǎn)品均能夠?qū)崿F(xiàn)每月數(shù)噸的產(chǎn)能。

銅鉻鋯合金——*成分控制

銅鉻鋯（CuCrZr）合金是一種典型的高強高導(dǎo)銅合金。在該合金體系中，鋯（Zr）元素的含量對材料整體性能起著至關(guān)重要的作用，可有效抑制晶粒生長，確保材料在高溫工況下依然能保持良好的機械強度、硬度以及導(dǎo)電性。但在材料加工過程中，極易出現(xiàn)鋯的燒損現(xiàn)象，使得合金中的成分比例*控制一直是行業(yè)難題。

中體新材目前成功突破這一瓶頸，開發(fā)出穩(wěn)定且*的Zr成分控制技術(shù)，可將Zr含量范圍控制在0.1-1%之間，同時Zr成分偏差嚴格限制在0.1%以內(nèi)，精準的成分控制可確保每一批次的銅鉻鋯粉都具備一致性。

中體新材將銅鉻鋯合金粉命名為CNPC-CuCrZr，粒度范圍為15-53um，具有出色的流動性（霍爾流速<20S/50g)，能夠滿足激光粉末床熔融的打印需求；良好的燒結(jié)活性也使打印件具有較高的機械性能。

測試發(fā)現(xiàn)，樣品維氏硬度平均值為175.3，致密度平均值超過99%；熱處理的抗拉強度為584Mpa，屈服強度為487Mpa，延伸率20%，在當前行業(yè)具有*優(yōu)勢。目前，中體新材已具備每月數(shù)噸銅鉻鋯（CuCrZr）合金粉末的穩(wěn)定產(chǎn)能，能夠及時且持續(xù)提供高品質(zhì)的銅鉻鋯合金粉。

純銅粉——具有抗氧化特性

中體新材研發(fā)部同時推出了球形純銅粉抗氧化技術(shù)，成功解決了純銅粉極易氧化的問題，能夠在粉末生產(chǎn)、儲存、運輸以及3D打印全過程中，形成一層穩(wěn)定且有效的保護膜，將氧含量嚴格控制在極低水平。在整個3D打印流程結(jié)束后，純銅打印件的氧含量可控制在1000ppm以內(nèi)，確保純銅粉打印部件的優(yōu)異導(dǎo)電性和良好的力學(xué)性能，使其能夠在電子、電力等對導(dǎo)電性要求極高的領(lǐng)域穩(wěn)定發(fā)揮作用，同時可延長純銅部件的使用壽命，減少因氧化導(dǎo)致的性能衰退和材料損耗，節(jié)省維護成本和材料更換成本。

同時，中體新材自主研發(fā)的AMP工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)3D打印純銅粉規(guī)模化生產(chǎn)。通過對氣霧化工藝的精心優(yōu)化與持續(xù)創(chuàng)新，中體新材每月能夠穩(wěn)定產(chǎn)出達十噸以上3D打印純銅粉，為大規(guī)模生產(chǎn)提供堅實的供應(yīng)保障。

銅3D打印粉末必須具備的規(guī)格要求

為滿足3D打印的行業(yè)需求，銅粉必須滿足某些規(guī)格：

粒度分布：銅粉顆粒的大小和均勻性對于實現(xiàn)高質(zhì)量打印至關(guān)重要。一致的粒度可實現(xiàn)更佳的打印效果和更好的層粘附性，從而確保*終產(chǎn)品既*又耐用。

●純度：電子和航空航天等行業(yè)需要高純度銅粉，以防止可能對零件性能產(chǎn)生負面影響的雜質(zhì)。

●流動性：銅粉應(yīng)具有出色的流動性，確保順利送入打印機并進行可靠的鋪粉。這對于進行高質(zhì)量的可重復(fù)打印至關(guān)重要，尤其是在大批量生產(chǎn)中。

●與3D打印系統(tǒng)的兼容性：?并非所有的3D打印系統(tǒng)都可打印銅粉。為了獲得*佳效果，打印機必須能夠達到有效燒結(jié)銅顆粒所需的高溫并進行防反射處理。

多元化領(lǐng)域應(yīng)用

純銅及銅合金是在3D打印領(lǐng)域被重點關(guān)注的重要材料之一，這是因為它具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐腐蝕性和韌性，在電力、散熱、管道及裝飾等多個領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用潛力。特別是在3D打印技術(shù)的推動下，該技術(shù)能夠制造出傳統(tǒng)工藝難以實現(xiàn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和精細細節(jié)，所開發(fā)的火箭發(fā)動機零部件、高效熱交換器、微型冷板等，在性能上遠超傳統(tǒng)制造工藝，因此能夠滿足航空航天、電動汽車和高端計算等行業(yè)中，對于高性能、輕量化、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的需求。

●電子制造：銅的優(yōu)異導(dǎo)電性使其成為制造電子元件（如連接器、熱交換器和電感器）的理想材料。使用銅進行3D打印可以創(chuàng)建傳統(tǒng)制造方法無法實現(xiàn)的復(fù)雜幾何形狀。

●航空航天工業(yè)：銅的強度重量比和耐高溫特性使其非常適合航空航天應(yīng)用，包括熱交換器和發(fā)動機部件。其熱性能有助于減輕重量，同時保持熱管理效率。

●汽車行業(yè)：在汽車應(yīng)用中，銅用于制造散熱器、燃油噴射器和傳感器等部件，這些部件的高導(dǎo)電性和耐用性至關(guān)重要。3D打印可以快速制作這些部件的原型并進行生產(chǎn)。

●醫(yī)療器械：銅的抗菌特性使其在醫(yī)療領(lǐng)域受益，可用于生產(chǎn)醫(yī)療器械和植入物中使用的可消毒組件。

END

展望未來，材料創(chuàng)新、工藝優(yōu)化和應(yīng)用拓展將成為3D打印銅合金粉發(fā)展的三大引擎。中體新材將進一步研究探索更多新型銅合金元素的組合與配比，通過精準控制合金元素的添加量和表面改性的工藝參數(shù)，提高銅合金粉的激光吸收率和成形質(zhì)量，開發(fā)具有更高強度、更好導(dǎo)電導(dǎo)熱性以及更強耐熱性能的銅合金材料，為3D打印銅合金部件在更多領(lǐng)域應(yīng)用奠定堅實的材料基礎(chǔ)。