NASA开发用于3D打印火箭部件的新型铜合金 性能更
美国宇航局的研究人员,刚刚开发出了一种用于火箭推进部件的新型 3D 打印铜基合金 —— 高强度、高导电率的 GRCop-42 。 它由位于阿拉巴马州的 NASA 马歇尔太空飞行中心(MSFC)与俄亥俄州的 NASA 格伦研究中心(GRC)团队打造。配合 Concept Laser M2 3D 打印机和粉末床融合(PBF)系统,其金属粉末可用于生产近乎完全密集的 3D 打印部件,比如燃烧室内衬和燃料喷射器面板等。
概念激光 M2 Cusing 金属添加剂系统(via 3DPrintingIndustry ,Michael Petch / 摄)
早在 2014 年,NASA 工程师就已经开始了 GRCop-42 铜基合金前身(GRCop-84)的开发。
继 2016 - 2017 年在 MSFC 上对 3D 打印的 GRCop-84 组件进行热火试验后,团队又开发出了 GRCop-42 。
在相似的强度下,其获得了更高的导热率。研究人员指出,此举意味着推进发动机的内部组件,将获得远超传统制造工艺的性能。
2018 年,NASA 团队对金属粉末进行了测试,证明了它的可加工性。至于为何选择这台金属粉末制造机器,研究人员解释到
在 GRCop-84 的开发期间,我们发现这套方案对铜基材料很是友好。这台及其的 400W 激光器,可以轻松实现完全融化 GRCop-42 铜基合金所需的高能量密度。
3D 打印喷嘴的热火试验(图自NASA / MSFC,David Olive 摄)
通过 GRCop-84 一半厚度(0.045mm)的 CRCop-42 材料,研究团队 3D 打印了 25 小块的部件,发现它们能够让组件得到更快的冷却。
之后将这些部件通过 MSFC 的热等静压机(HIP),这是一种用于降低金属孔隙率的制造工艺。接着运送到 GRC 进行额外的后处理,以及室温拉伸测试。
结果发现,由 GRCop-42 制成的 3D 打印金属部件,表现出了极高的导热、优异的变形、以及高温强度等特性。
NASA 研究团队表示,他们现在希望继续打造并运行几个广泛的测试,以验证 GRCop-42 的详细参数。
【来源Beta.COM】