NASA為3D打印火箭部件制造特殊的銅合金

2019年3月25日，南極熊從外媒獲悉，美國宇航局與格倫研究中心（GRC）和馬歇爾太空飛行中心（MSFC）的研究人員合作開發(fā)了GRCop-42，這是一種具有高導(dǎo)電性的銅基高強(qiáng)度合金。 使用粉末床熔融（PBF）3D打印，NASA研究人員成功地3D打印了近乎完全致密的GRCop-42組件，這些組件可以抵抗變形，即使在高溫下也能保持堅(jiān)固。

從2014年到2017年，NASA工程師完成了3D打印致密、可用的GRCop-84(Cu-8 at.% Cr-4 at.% Nb) 燃料薄膜冷卻燃燒室的開發(fā)，使用PBF增材制造方法制造低成本的上級(jí)液氧- 甲烷推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)， 最終在2016年和2017年在MSFC進(jìn)行了幾次成功的點(diǎn)火試驗(yàn)。在這項(xiàng)工作的基礎(chǔ)上，NASA團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)向開發(fā)GRCop-42，這將在相似的情況下提供更高的導(dǎo)熱性 強(qiáng)度，因而發(fā)動(dòng)機(jī)性能甚至高于GRCop-84。

GRCop-42的3D打印工藝和參數(shù)是在ConceptLaser M2 3D打印機(jī)上開發(fā)的，該打印機(jī)也用于GRCop-84開發(fā)，并通過其惰性手套箱和構(gòu)建室證明了自己的“銅友好”。 根據(jù)美國國家航空航天局的數(shù)據(jù)，2018年初對(duì)42個(gè)參數(shù)進(jìn)行了初步試驗(yàn)。研究人員對(duì)GRCop-42制造的部件進(jìn)行了測(cè)試，例如燃油噴射器面板和燃燒室內(nèi)襯，并發(fā)現(xiàn)GRCop-42部件“可能[是] 等于或超過其傳統(tǒng)制造商�！�

“在這項(xiàng)研究中，MSFC和GRC證明了GRCop-42是一種易于3D打印的合金，可以加成制成完全致密的部件，具有一致的性能，制造效率高于其前身GRCop-84，”NASA表示。 “目前正在節(jié)省約20％的3D打印時(shí)間，其中上述28天的噴嘴現(xiàn)在需要22天多一點(diǎn)，幾乎是一周的時(shí)間優(yōu)勢(shì)。”


“下一步將是使用不同批次的粉末制造幾個(gè)大的拉伸構(gòu)造，樣品散布在整個(gè)250毫米構(gòu)建板上，不僅驗(yàn)證參數(shù)，而且還排除任何其他外部影響，如構(gòu)建板上的位置 或材料批/供應(yīng)商�！�

編譯自：3ders