纷纷入局！绿激光3D打印火热：中体新材产能充足，铜粉可月产10吨|3d打印|中体新材|合金|绿激光3d|金属|铜粉

2024年，绿激光3D打印迎来了设备厂商的集体入局。

纯铜及铜合金因其优异的导电性、导热性、耐腐蚀性和韧性，广泛应用于航空航天、机械制造、汽车和3C电子等领域。但纯铜的高热导率、高反射率和氧化敏感性，导致热量扩散快、激光吸收效率低且易出现飞溅，给3D打印带来技术挑战。

因此，绿激光3D打印机成为解决这一难题的有效方案。绿激光的短波长相比近红外激光对金属具有更高的吸收率，是打印高反射金属的更优选择。在常温条件下，铜材料对1064nm近红外激光的吸收率不足5%，而对532nm绿激光的吸收率可达40%，是传统近红外激光的8倍，有效提升了打印效率和质量。

2024年绿激光3D打印机竞速赛：各大厂商火力全开

如今，基于绿光激光的LPBF设备已成功实现商业化。早在2018年，通快公司率先推出全球首款绿激光3D打印机TruPrint 1000绿光版，该设备配备515nm绿光激光器，能够高效加工纯铜、铜合金以及贵金属等高反射性材料。随后，在2022年，通快又推出新一代大型绿光3D打印机TruPrint 5000绿光版。

到了2023年，中国在绿激光3D打印设备的商业化进程中取得了重要突破。希禾增材率先推出XH-M160G设备，成为国内首家、全球第二家成功商业化绿激光LPBF设备的厂商。2024年，希禾增材再次推出中大成型尺寸的XH-M350G设备。随着希禾增材在绿激光SLM 3D打印领域一路高歌猛进，其他厂商也迅速跟进。

2024年5月，汉邦激光在TCT亚洲展上正式推出HBD S400G绿激光金属增材制造设备，成型尺寸可达400×350×400mm。2024年7月，铂力特也宣布推出全新绿激光技术方案，但具体机型尚未披露。紧接着，镭明激光于12月宣布基于LiM-X系列SLM设备推出绿激光增材制造解决方案。

20亿美元潜力铜粉市场：中体新材蓄势崛起

随着设备厂商的争相入局，应用成本有望逐步降低，这将进一步推动3D打印纯铜及铜合金材料在航空航天、电子、医疗等高端领域的广泛应用。然而，想要在应用端实现突破，除了设备的改进之外，材料的发展同样是至关重要的因素。

以球形纯铜粉为例，其存在极易氧化的问题，为确保打印部件具备优异的导电性和良好的力学性能，需要采取有效措施，使其能够在电子、电力等对导电性要求极高的领域中稳定发挥作用。这不仅可以延长纯铜部件的使用寿命，还能减少因氧化导致的性能衰退和材料损耗，从而显著节省维护和材料更换成本。
为此，作为在3D打印金属材料领域持续深耕的创新型企业，中体新材推出了球形纯铜粉抗氧化技术，成功解决了纯铜粉极易氧化的难题。该技术在纯铜粉的生产、储存、运输以及3D打印全过程中形成一层稳定且有效的保护膜，将氧含量严格控制在极低水平，从而确保纯铜粉的高导电性与优异性能。

同时，中体新材自主研发的AMP生产工艺，实现了3D打印纯铜粉的规模化生产。通过对气雾化工艺的精心优化与持续创新，中体新材每月能够稳定产出超过十吨的3D打印纯铜粉，为大规模生产提供了可靠的供应保障。

根据市场调研机构Verifiedmarketreports发布的行业报告《Copper Powder for 3D Printing Market》，2022年3D打印铜粉市场规模为8.5亿美元，预计到2030年将达到21亿美元，2024年至2030年的复合年增长率为12.1%。

在当前广阔的铜粉市场中，铜合金的应用范围更加广泛，其中铜铬锆（CuCrZr）合金是典型的高强高导铜合金之一。在这种合金体系中，锆（Zr）元素的含量对整体性能起着关键作用，能够有效抑制晶粒生长，确保材料在高温环境下仍具备良好的机械强度、硬度以及导电性。然而，在材料加工过程中，锆元素极易发生烧损，使得合金成分比例的精确控制成为行业的一大难题。

金相块光学图像

中体新材成功突破这一瓶颈，开发出稳定且精确的锆成分控制技术，将锆的含量范围精确控制在0.1-1%之间，并将成分偏差严格限制在0.1%以内。这一精准的成分控制技术确保了每一批次铜铬锆粉的性能一致性，为工业化应用提供了稳定的材料保障。
中体新材的高强高导铜铬锆合金粉（CNPC-CuCrZr 15-53μm）

流动性：具备出色的流动性，霍尔流速小于20S/50g，能够满足激光粉末床熔融（LPBF）的打印需求。
烧结活性：良好的烧结活性，使打印件具有较高的机械性能，适用于高性能部件制造。

测试结果显示，中体新材生产的铜铬锆（CuCrZr）合金粉具有优异的性能表现：样品维氏硬度平均值为175.3，致密度平均值超过99%；经过热处理后的抗拉强度达到584MPa，屈服强度为487MPa，延伸率为20%。目前，中体新材已具备每月生产数吨高品质铜铬锆合金粉的稳定产能，能够为行业提供及时且可靠的材料供应，满足高端制造领域的需求。

多元化领域拓展：3D打印纯铜及铜合金的广泛应用

随着材料性能的提升和工艺的优化，3D打印纯铜及铜合金粉的应用领域正在不断拓展，其在多个高端制造领域展现出巨大的潜力：
航空航天领域
3D打印铜合金粉可用于制造复杂的航空发动机零部件和卫星结构件。例如：

航空电子设备外壳：利用铜合金的高导热性，制造高性能散热组件，确保设备在高温环境下稳定运行。
卫星天线结构：通过轻量化设计和精确加工，提升天线的精度和性能，降低卫星发射成本。

汽车制造领域

在汽车制造中，3D打印铜合金部件可满足关键零部件的高性能需求：

发动机缸体和散热器：铜合金的优异导热性帮助提高发动机散热效率，增强工作性能和可靠性。
制动系统：高强度和轻量化的铜合金材料有助于降低整车重量，提升燃油经济性和驾驶性能。

模具制造领域

3D打印铜合金模具为工业生产带来了更多可能：

复杂冷却通道设计：3D打印可实现冷却通道的一体化制造，提升模具的冷却效率。
快速散热：铜合金良好的导热性缩短了成型周期，同时提高模具的使用寿命和生产效率。

医疗领域
个性化医疗器械是3D打印铜合金材料的创新应用：

植入物：根据患者解剖结构和需求，制造高精度的关节假体、脊柱固定器等植入物。
抗菌性能：铜合金天然抗菌且具有良好的生物相容性，为患者提供更安全的治疗效果和更快的康复体验。

通过不断提升材料性能和优化制造工艺，3D打印纯铜及铜合金粉在航空航天、汽车、模具制造及医疗等领域的应用潜力将进一步释放，为行业发展注入新的活力。展望未来，材料创新、工艺优化和应用拓展将成为推动3D打印铜合金粉持续发展的三大引擎。
作为金属3D打印粉末材料的领头羊，中体新材计划进一步深化研究，探索更多新型铜合金元素的组合与配比，通过精准控制合金元素的添加量和表面改性工艺参数，不断提升铜合金粉的激光吸收率和成形质量。