NASA采用全新 3D 打印銅合金，用于生產火箭推進部件

來源：江蘇激光聯盟

航空航天領域的增材制造服務提供商Sintavia開發(fā)了一種新的銅合金專有 3D 打印工藝。航空航天領域的增材制造服務提供商Sintavia開發(fā)了一種新的銅合金專有 3D 打印工藝。

該技術專為GRCop-42 開發(fā)，這是一種 NASA 開發(fā)的銅合金，用于火箭推進部件的 3D 打印，該技術包括一組專有的 3D 打印參數和一個新穎的熱處理后處理步驟。該公司正在為包括耐火合金在內的許多其他航空級材料制定內部標準。作為一家公司，我們具有獨特的優(yōu)勢，能夠以具有成本效益且具有出色機械性能的方式釋放難以打印的材料的潛力。

在 EOS M400-4 3D 打印機上 3D 打印的銅部件正在NASA經歷測試。銅以其出色的導熱性而聞名，使其成為許多傳熱應用的首選材料，例如熱交換器、管道以及發(fā)動機和電子設備的散熱器。這種金屬還具有延展性和導電性的特點，非常適合拉成電線和其他電氣連接。

在航空航天領域，銅的特性非常適合用于生產液體火箭發(fā)動機燃燒裝置。特別是 GRCop-42，它是由阿拉巴馬州的NASA 馬歇爾太空飛行中心(MSFC) 和俄亥俄州的NASA 格倫研究中心(GRC) 創(chuàng)建的。這種高強度、高導電性合金專為高熱通量航空航天應用而設計，例如 3D 打印燃燒室襯里和燃料噴射器面板。

2018 年，NASA 團隊使用 GRCop-42 進行了一系列 3D 打印和熱火測試，證明了該材料在GE Concept Laser M2 系統(tǒng)上的可加工性。與 NASA 不同，Sintavia 的 GRCop-42 參數集是在EOS M400-4 3D 打印機上開發(fā)的，據報道，該組件的密度極高，至少為 99.94%。該技術還能夠提供 28.3 ksi 的最小拉伸強度、52.7 ksi 的最小極限屈服強度和 32.4% 的最小伸長率。


作為獎勵，專有工藝還消除了在后處理階段進行熱等靜壓的需要，這一步驟通常用于增加多孔部件的密度（和強度）。最初的 NASA 方法無法省略這一步。因此，由于更簡化的端到端工作流程，Sintavia 工藝理論上應進一步減少由 GRCop-42 制成的 3D 打印部件的時間和成本。能夠在 GRCop-42 上達到這些性能水平，這是一種非常難于增材制造的金屬，進一步鞏固了 Sintavia 作為在航空航天、國防領域應用 AM 的全球領導者的地位。和航天工業(yè)。”

△在美國宇航局馬歇爾太空飛行中心對 3D 打印噴嘴進行熱火測試。

隨著材料科學的不斷創(chuàng)新，3D 打印銅的選擇越來越多，而不僅僅是粉末床融合技術。今年早些時候，3D 打印機 OEM Desktop Metal 推出了自己的純銅粉 DM Cu，用于該公司的粘合劑噴射 3D 打印技術。該產品使DM P2500 3D 打印機的用戶能夠在車間 3D 打印 99.9% 的純銅組件。

在其他地方，復合材料和金屬 3D 打印機供應商Markforged也發(fā)布了一種純銅材料選項，用于其Metal X FFF 3D 打印機。燈絲將銅零件生產帶到桌面，Markforged 的汽車客戶稱零件交貨時間縮短了12倍，零件成本降低了 6 倍。