NASA開(kāi)發(fā)用于3D打印火箭部件的新型銅合金GRCop-42，性能更加優(yōu)異

美國(guó)宇航局的研究人員，剛剛開(kāi)發(fā)出了一種用于火箭推進(jìn)部件的新型3D打印銅基合金——高強(qiáng)度、高導(dǎo)電率的GRCop-42。它由位于阿拉巴馬州的 NASA 馬歇爾太空飛行中心（MSFC）與俄亥俄州的 NASA 格倫研究中心（GRC）團(tuán)隊(duì)打造。配合Concept Laser M2 3D打印機(jī)和粉末床融合（PBF）系統(tǒng)，其金屬粉末可用于生產(chǎn)近乎完全密集的3D打印部件，比如燃燒室內(nèi)襯和燃料噴射器面板等。

早在2014年，NASA工程師就已經(jīng)開(kāi)始了GRCop-42銅基合金前身（GRCop-84）的開(kāi)發(fā)。

繼2016-2017年在MSFC上對(duì)3D打印的GRCop-84組件進(jìn)行熱火試驗(yàn)后，團(tuán)隊(duì)又開(kāi)發(fā)出了GRCop-42。在相似的強(qiáng)度下，其獲得了更高的導(dǎo)熱率。研究人員指出，此舉意味著推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部組件，將獲得遠(yuǎn)超傳統(tǒng)制造工藝的性能。

2018年，NASA團(tuán)隊(duì)對(duì)金屬粉末進(jìn)行了測(cè)試，證明了它的可加工性。至于為何選擇這臺(tái)金屬粉末制造機(jī)器，研究人員解釋到：在GRCop-84的開(kāi)發(fā)期間，我們發(fā)現(xiàn)這套方案對(duì)銅基材料很是友好。這臺(tái)及其的400W激光器，可以輕松實(shí)現(xiàn)完全融化GRCop-42銅基合金所需的高能量密度。

通過(guò)GRCop-84一半厚度（0.045mm）的CRCop-42材料，研究團(tuán)隊(duì)3D打印了25小塊的部件，發(fā)現(xiàn)它們能夠讓組件得到更快的冷卻。

之后將這些部件通過(guò)MSFC的熱等靜壓機(jī)（HIP），這是一種用于降低金屬孔隙率的制造工藝。接著運(yùn)送到GRC進(jìn)行額外的后處理，以及室溫拉伸測(cè)試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由GRCop-42制成的3D打印金屬部件，表現(xiàn)出了極高的導(dǎo)熱、優(yōu)異的變形、以及高溫強(qiáng)度等特性。

NASA研究團(tuán)隊(duì)表示，他們現(xiàn)在希望繼續(xù)打造并運(yùn)行幾個(gè)廣泛的測(cè)試，以驗(yàn)證GRCop-42的詳細(xì)參數(shù)。

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