Standard Wolfram-Kupfer-Technologie
Metall-Matrix-Verbundwerkstoffe mit Kupfer als kontinuierliche Matrixphase wurden in den letzten zwei Jahrzehnten weitgehend eingesetzt. Die Verwendung eines feuerfesten Metalls wie Wolfram (oder Molybdän) als Verstärkung wird bevorzugt. Kupfer / Wolfram-Verbundwerkstoffe wurden traditionell unter Verwendung von Infiltrationstechnologie hergestellt, durch die Teile durch Kupfer-Infiltration eines Wolfram-Vorformlings hergestellt werden. Die Teile werden dann mechanisch zur endgültigen Form geschliffen.
Prozesse wurden vor kurzem entwickelt, die auf Pulvermetallurgie-Technologie basieren, die netto oder nahezu netzförmige Teile produziert. Eine Mischung aus feuerfestem Metallpulver und kupferhaltigem Pulver wird unter Verwendung von Sprühtrocknung gemahlen und agglomeriert, um fließfähige Energie zu erzeugen.
Das Pulver wird unter Verwendung herkömmlicher uniaxialer mechanischer oder hydraulischer Trockenpressen in grüne (ungebrannte) Teile verdichtet und in einer Wasserstoffumgebung bei Temperaturen, die 1450 ° C erreichen können, gebrannt. Teile können an dieser Stelle bearbeitet werden, wenn besondere Merkmale oder Oberflächengüte erforderlich sind. Die Teile sind Nickel (Ni) plattiert und Gold (Au) für die meisten optoelektronischen Anwendungen plattiert. Eine an eine keramische Basis gebundene Matrize kann auf die Kupfer-Verbund-Wärmesenke hartgelötet werden. Andere Benutzer können den Halbleiterchip direkt an die WCu-Halterung anschließen.
Der Hauptvorteil des pulvermetallurgischen Verfahrens ist die Fähigkeit, Teile herzustellen, die für die Verwendung mit nur geringer zusätzlicher Verarbeitung unmittelbar nach dem Brennen geeignet sind. Die minimale Nachbearbeitungsbearbeitung führt zu erheblichen Kosteneinsparungen, und die meisten Präzisionsbearbeitung konzentriert sich in dem Bereich, in dem die Laserdiode montiert ist.
Ein weiterer Vorteil der verarbeiteten WCu ist die sehr feine Körnung und die homogene Mikrostruktur, die die Bearbeitung von perfekt quadratischen, scharfen und fehlerfreien Messerkanten ermöglicht, an denen Kantenstrahler montiert werden können. Im Gegensatz dazu ist die WCu-Mikrostruktur, die durch die traditionelle Infiltrationstechnologie hergestellt wird, durch Kupferbecken und sehr große Wolframkörner gekennzeichnet, was zu maschinell bearbeiteten Teilen führt, die eine größere Anzahl von Kornausschnitten und Gruben aufweisen.
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