铜金属3D打印技术主要被应用在航空、国防领域，美国Aerojet Rocketdyne研发的RL10液氢燃料火箭发动机中就使用了3D打印的铜合金推力室部件。美国航天局NASA 在铜质发动机燃烧室内衬3D打印方面也取得了突破，打印材料为GRCo-84铜合金。

  然而航空航天领域的高门槛让很多从事金属3D打印服务的企业望而却步，那么对于铜金属的3D打印来说，有没有一些可以触及到的应用刚好可以发挥铜的特性与3D打印的灵活性这两方面的优势呢？

图片：铜基合金的3D打印

痛点意味机会

  首先我们来详细了解下传统方式制造的电感应器有什么样的制造痛点。

  一般来说，电感应器中的电感线圈需要经历若干机械制造工序。线圈通过手动弯曲和焊接达到想要的形状，其中小块铜（管）被放在一起并焊接，焊接是一个耗时的过程并且导致大量的生产成本产生。

  几何形状越复杂的电感线圈，需要焊接的单个元件越多。当为了获得所需的几何形状而需要彼此相邻的多个焊点时，必须使用几种具有不同熔点的焊接剂，以便在施加第二焊料时第一焊料不会松动。

图片：电感器线圈传统制造工艺的痛点，来源GKN

  焊接的挑战是很难应对的，在焊接第二块节点的时候，热量将转移到第一个焊接点。这种额外的热量可以从第一个焊接点溶解焊料。即使是经验丰富的工人也认为这是一项非常复杂和棘手的工作。

图片：电感器线圈传统制造工艺的痛点，来源GKN

  而每个焊接点都会破坏电流并导致性能显着下降。电感器的效率不仅受焊接接头的影响，而且还受到电感器几何形状的限制。

  传统制造工艺通常只能实现相对简单的标准形状。然而，3D打印的电感线圈几何形状可以尽可能紧致，从而使得电感器实现更高的效率。3D打印的电感器形状可以更加接近元件的轮廓，而电感器的形状决定了效率。

  所以说传统方式制造的电感器导致许多问题和缺点。生产成本高，并且由于不可预测的使用寿命而变得不可靠。

  手工制造的电感器的工作时间和质量不能满足行业不断增长的需求。而通过金属增材制造（AM），可以实现优质的零件，这些零件具有高度复杂的几何形状，从而满足规模生产的需求。 没有焊接接头的3D打印电感器需要更少的能量，具有更高的效率并且可以实现均匀的硬化结果。

  而根据行业专家GKN，由于3D打印线圈的较长寿命，从而降低操作和投资成本。

  此外，3D打印不仅推荐用于生产传统上无法实现的精细几何形状。对于标准几何形状，3D打印也具有吸引力且有利可图。用户可以期望3D打印实现与传统焊接的电感器相同的制造成本，而3D打印可以消除传统焊接线圈的所有缺点。例如，GKN粉末冶金工艺下生产的电感器零件的使用寿命是传统制造工艺所生产的零件使用寿命的4倍。

（来源：3D科学谷）