Al/Cu双金属部件

无裂纹高性能

一种通过高速激光定向能量沉积制造的无裂纹Al/Cu双金属部件，兼具高导热、耐磨与耐腐蚀性能，解决了传统红外激光工艺易开裂和高反射率的问题。

Sun, Junhao · 李铸国 · Wu, Dongsheng · Komen, Hisaya · Tanaka, Manabu · Volpp, Joerg · Gang, Luo · 张永康 · Ninshu, Ma · Wei, Jiao · Ke, Feng

Virtual and Physical Prototyping 2025

技术优势

不会开裂

通过控制残余应力分布和脆性金属间化合物的形成，成功制备出无裂纹的Al/Cu双金属部件。这意味着部件在服役中不会因内部裂纹提前失效。

更耐磨耐蚀

与铝基体相比，Al/Cu双金属部件的微硬度、耐磨性和电化学腐蚀性能均显著提升，因此可以用在铝原本扛不住的磨损和腐蚀环境里。

不伤激光设备

高速L-DED工艺能抑制反射的红外激光对激光设备的破坏作用，因此制造过程中设备更安全，维护成本更低。

应用场景

• 双金属结构件：用一件双金属件替代原来需要连接或焊接的铝铜组合结构，避免连接处失效。
• 轻量化耐磨部件：铝的轻量加上铜的耐磨，让部件在减重的同时承受磨损工况。
• 多材料增材制造：证明了用高速L-DED可以打印出无裂纹的铝铜异种金属组合，为多材料增材提供工艺路径。
• 导热耐蚀部件：铜侧负责导热和耐蚀，铝侧减重，适合散热和腐蚀环境并存的场合。