Advancements in Additive Manufacturing for Copper-Based Alloys and Composites: A Comprehensive Review
Notice bibliographique
Résumé
Copper-based materials have long been used for their outstanding thermal and electrical conductivities in various applications, such as heat exchangers, induction heat coils, cooling channels, radiators, and electronic connectors. The development of advanced copper alloys has broadened their utilization to include structural applications in harsh service conditions found in industries like oil and gas, marine, power plants, and water treatment, where good corrosion resistance and a combination of high strength, wear, and fatigue tolerance are critical. These advanced multi-component structures often have complex designs and intricate geometries, requiring extensive metallurgical processing routes and the joining of the individual components into a final structure. Additive manufacturing (AM) has revolutionized the way complex structures are designed and manufactured. It has reduced the processing steps, assemblies, and tooling while also eliminating the need for joining processes. However, the high thermal conductivity of copper and its high reflectivity to near-infrared radiation present challenges in the production of copper alloys using fusion-based AM processes, especially with Yb-fiber laser-based techniques. To overcome these difficulties, various solutions have been proposed, such as the use of high-power, low-wavelength laser sources, preheating the build chamber, employing low thermal conductivity building platforms, and adding alloying elements or composite particles to the feedstock material. This article systematically reviews different aspects of AM processing of common industrial copper alloys and composites, including copper-chrome, copper-nickel, tin-bronze, nickel-aluminum bronze, copper-carbon composites, copper-ceramic composites, and copper-metal composites. It focuses on the state-of-the-art AM techniques employed for processing different copper-based materials and the associated technological and metallurgical challenges, optimized processing variables, the impact of post-printing heat treatments, the resulting microstructural features, physical properties, mechanical performance, and corrosion response of the AM-fabricated parts. Where applicable, a comprehensive comparison of the results with those of their conventionally fabricated counterparts is provided.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,004 | 0,004 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,005 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».