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辛塔维亚为美国宇航局的铜合金开发了新的专有3D打印工艺

Sintavia该公司开发了一种新的专用3D打印铜合金工艺。

开发了专门为GRCop-42是nasa开发的铜合金该技术包括一套专有的3D打印参数和一套新颖的热处理后处理步骤。

Sintavia的工程副总裁Pavlo Earle也透露,该公司正在为包括耐火合金在内的许多其他航空级材料开发内部标准。

厄尔补充说:“今天的声明标志着我们首次公开披露Sintavia正在进行的材料开发工作。”“作为一家公司,我们处于独特的位置,可以释放打印具有成本效益和优异机械性能的复杂材料的潜力。”

铜部件3D打印在EOS M400-4 3D打印机。通过Sintavia照片。
使用EOS M400-4 3D打印机打印GRCop-42铜件。通过Sintavia照片。

航空航天领域的铜

铜因其优异的导热性而闻名,使其成为许多传热应用的首选材料,如热交换器、管道和发动机和电子产品的散热器。这种金属的另一个特点是它的延展性和导电性,这使得它非常适合拉入电线和其他电气连接。

在航空航天领域,铜的特性非常适合生产液体火箭发动机燃烧装置。特别是GRCop-42,是由NASA马歇尔太空飞行中心(MSFC)NASA格伦研究中心(GRC)在俄亥俄州。设计的高强度,高导电性合金专门用于高热通量航空航天应用,如3D印刷燃烧室衬里和燃料喷射器面板。

2018年,美国宇航局队伍使用GRCOP-42进行了一系列3D印刷和热火试验,证明了材料的可加工性GE概念激光M2系统

概念激光M2系列5。照片通过GE添加剂。
概念激光M2系列5。照片通过GE添加剂。

3 d打印GRCop-42

与美国宇航局不同,辛塔维亚的GRCop-42参数集是在EOS M400-43D打印机,据报道生产的组件密度极高,至少达到99.94%。该技术还能够提供最小抗拉强度为28.3 ksi,最小极限屈服强度为52.7 ksi,最小伸长率为32.4%。

此外,该专利工艺还消除了在后处理阶段的热等静压需求,这一步骤通常用于增加多孔部件的密度(和强度)。NASA最初的方法无法省略这一步。因此,Sintavia流程理论上应该进一步减少3D打印GRCop-42零件的时间和成本,因为它具有更精简的端到端工作流程。

Earle总结道:“grcop -42是一种用于增材制造的非常困难的金属,我们能够实现这些性能水平的事实进一步巩固了Sintavia在航空航天、国防和航天工业中AM应用领域的全球领导者的地位。”

美国宇航局马歇尔太空飞行中心3D打印喷嘴的高温测试。大卫·奥利夫/NASA/MSFC拍摄
美国宇航局马歇尔太空飞行中心3D打印喷嘴的高温测试。大卫·奥利夫/NASA/MSFC拍摄

随着材料科学的不断创新,3D打印铜的选择越来越多,而不仅仅是粉末床聚变技术。今年早些时候,3D打印机OEM桌面金属推出了自己的纯铜粉,DM铜,配合本公司的粘合剂喷射3D打印技术。该产品给用户带来了极大的便利DM P2500 3D打印机3D打印99.9%纯铜部件的能力。

在其他地方,复合材料和金属3D打印机供应商标记也发布了纯铜材料选择与它一起使用金属XFFF 3 d打印机。该灯丝将铜部件生产带到了桌面上,Markforged的汽车客户表示,部件交货期减少了12倍,部件成本减少了6倍。

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图片展示了在EOS M400-4 3D打印机上打印的GRCop-42铜部件。通过Sintavia照片。