3D打印铜在电动汽车、电动

点击：魔猴3D打印铜合金物性表

未来的驱动任务-无论是在工业领域还是交通领域-都对各个组件提出了很高的要求。电动机的经典制造工艺很快达到了极限。基于传统的制造工艺，优化的几何形状通常是不可能的，结果是设计者在性能和效率上痛苦折衷。通过3D打印制造铜线圈解决了这个问题，而且电动机中较高的铜含量可减少损耗并改善绕组的热耦合。

更随形的绕组，更高的性能

赛车引擎

l 带3D打印电动机定子绕组的赛车引擎

几何形状完美匹配的线圈可最大程度地提高铜填充率

用于直流电压800 VDC

从绕组到叠片铁心的强制传热可防止热点形成

可变导体厚度以减少电流位移

为获得最佳性能而开发

电动车马达

l 适用于电动自行车的3D打印单线圈

特殊功能：电动机是轴流机（非常规电动机设计）

通过调整匝数来完美协调转矩行为

可调整应用于不同类别的电动自行车

最大的灵活性，无需工具调整

牵引传动

l 3D打印牵引电机的发夹式绕组

发夹绕组是电动机领域中的一项新技术，矩形铜棒代替了缠绕的铜线。该过程比传统的绕线电机更易于自动化，并且在汽车领域特别受欢迎，因为它可以大大缩短制造时间。3D打印极其用于快速的原型制造，能够将测量结果实时反馈到仿真中，从而确保了所需的操作性能并提高了质量保证。

Review

由于铜的导热性和反射性极佳，这使得铜金属在3D打印机内部难以操作。虽然当前选择性激光熔化（SLM）3D打印技术可以用于制造铜金属粉末材料。但是铜金属在激光熔化的过程中，吸收率低，激光难以持续熔化铜金属粉末，从而导致成形效率低，冶金质量难以控制等问题。此外，铜的高延展性给去除多余粉末这样的后处理工作增加了难度。

亚琛增材制造中心ACAM的研发成员之一Fraunhofer ILT弗劳恩霍夫激光研究所推出了“SLM绿色”解决方案，当前的粉末床激光熔化技术所采用的激光器通常在光的红外光谱范围内运行，这就是为什么铜的低吸收率会发生，而且光的能量不能有效地熔化铜金属。纯铜从电子束熔融工艺中吸收80％的能量，而在红外激光束中仅吸收2％的能量，激光成为铜金属打印的突破点。

3D打印的电动机定子绕组目前可以承受的电流极限约为1兆瓦，不过对于商业化前景来说，目前专注于功率在100 kW左右的功率范围更为合适，因为这在汽车牵引电机中很常见。