Медные сплавы заняли значительное место в сфере аддитивного производства металлов.
Медь, известная своей исключительной теплопроводностью, стала одним из самых востребованных металлов в области исследований и разработок в области аддитивного производства. Это свойство делает его особенно желательным для таких отраслей, как аэрокосмическая и электронная, где эффективный теплообмен имеет первостепенное значение. По теплопроводности медь занимает второе место среди металлов после серебра, но ее стоимость значительно ниже. Медные сплавы не только обеспечивают улучшенные механические характеристики, но также обладают ценной электропроводностью.
В аддитивном производстве обычно используются медные сплавы GRCop-42 и GRCop-84 (оба содержат медь, хром и ниобий), C18150 (содержат медь, хром и цирконий), C18200 (состоят из меди и хрома). ) и GlidCop (сочетание меди с оксидом алюминия). Порошки медных сплавов имеют нежный розовый оттенок, а полученные аддитивные компоненты демонстрируют классическое сияние меди.
НАСА возглавило использование кованых компонентов из медных сплавов в основных двигателях космических челноков в 1970-х годах. Металлический порошок GRCop (медь-хром-ниобий) был разработан металлургом НАСА Дэвидом Эллисом как усовершенствование более ранних ковочных сплавов и использовался наряду с вакуумно-плазменным напылением, процессом аддитивного производства с прямым энергетическим осаждением (DED), позволяющим производить относительно простые крупногабаритные изделия. масштабные конструкции.
С появлением технологии лазерной сварки в порошковом слое (LPBF) медный порошок нашел идеальное применение в передовых технологиях аддитивного производства. LPBF — это производственный процесс, проводимый в герметично закрытой камере, который позволяет создавать сложную внутреннюю геометрию, адаптированную к требованиям современных конструкций камер сгорания ракет или электронных холодных пластин.
Эта сложная геометрия, поддерживающая аддитивное производство, привлекает внимание инженеров, занимающихся разработкой легких ракет с новыми конфигурациями силовых установок для таких применений, как ракеты-носители и гиперзвуковые системы. Для камеры тяги ракеты необходимы материалы, способные выдерживать экстремальные температуры и давления во время воспламенения. Однако, поскольку камера по существу функционирует как теплообменник, она также должна выдерживать колебания потоков ультрахолодного ракетного топлива в окружающей ее среде. Сложные охлаждающие каналы аддитивного производства, точно выполненные на стенках двигателя, обеспечивают исключительный баланс в этой изменяющейся среде, превосходя геометрические возможности, достижимые с помощью любой другой технологии производства.
