NASA采用全新 3D 打印铜合金，用于生产火箭推进部件

来源：江苏激光联盟

航空航天领域的增材制造服务提供商Sintavia开发了一种新的铜合金专有 3D 打印工艺。航空航天领域的增材制造服务提供商Sintavia开发了一种新的铜合金专有 3D 打印工艺。

该技术专为GRCop-42 开发，这是一种 NASA 开发的铜合金，用于火箭推进部件的 3D 打印，该技术包括一组专有的 3D 打印参数和一个新颖的热处理后处理步骤。该公司正在为包括耐火合金在内的许多其他航空级材料制定内部标准。作为一家公司，我们具有独特的优势，能够以具有成本效益且具有出色机械性能的方式释放难以打印的材料的潜力。

在 EOS M400-4 3D 打印机上 3D 打印的铜部件正在NASA经历测试。铜以其出色的导热性而闻名，使其成为许多传热应用的首选材料，例如热交换器、管道以及发动机和电子设备的散热器。这种金属还具有延展性和导电性的特点，非常适合拉成电线和其他电气连接。

在航空航天领域，铜的特性非常适合用于生产液体火箭发动机燃烧装置。特别是 GRCop-42，它是由阿拉巴马州的NASA 马歇尔太空飞行中心(MSFC) 和俄亥俄州的NASA 格伦研究中心(GRC) 创建的。这种高强度、高导电性合金专为高热通量航空航天应用而设计，例如 3D 打印燃烧室衬里和燃料喷射器面板。

2018 年，NASA 团队使用 GRCop-42 进行了一系列 3D 打印和热火测试，证明了该材料在GE Concept Laser M2 系统上的可加工性。与 NASA 不同，Sintavia 的 GRCop-42 参数集是在EOS M400-4 3D 打印机上开发的，据报道，该组件的密度极高，至少为 99.94%。该技术还能够提供 28.3 ksi 的最小拉伸强度、52.7 ksi 的最小极限屈服强度和 32.4% 的最小伸长率。


作为奖励，专有工艺还消除了在后处理阶段进行热等静压的需要，这一步骤通常用于增加多孔部件的密度（和强度）。最初的 NASA 方法无法省略这一步。因此，由于更简化的端到端工作流程，Sintavia 工艺理论上应进一步减少由 GRCop-42 制成的 3D 打印部件的时间和成本。能够在 GRCop-42 上达到这些性能水平，这是一种非常难于增材制造的金属，进一步巩固了 Sintavia 作为在航空航天、国防领域应用 AM 的全球领导者的地位。和航天工业。”

△在美国宇航局马歇尔太空飞行中心对 3D 打印喷嘴进行热火测试。

随着材料科学的不断创新，3D 打印铜的选择越来越多，而不仅仅是粉末床融合技术。今年早些时候，3D 打印机 OEM Desktop Metal 推出了自己的纯铜粉 DM Cu，用于该公司的粘合剂喷射 3D 打印技术。该产品使DM P2500 3D 打印机的用户能够在车间 3D 打印 99.9% 的纯铜组件。

在其他地方，复合材料和金属 3D 打印机供应商Markforged也发布了一种纯铜材料选项，用于其Metal X FFF 3D 打印机。灯丝将铜零件生产带到桌面，Markforged 的汽车客户称零件交货时间缩短了12倍，零件成本降低了 6 倍。