NASAはロケット推進部品の製造に新しい3Dプリント銅合金を使用

NASAはロケット推進部品の製造に新しい3Dプリント銅合金を使用
出典: 江蘇レーザー連盟

航空宇宙分野向けの付加製造サービスプロバイダーである Sintavia は、銅合金用の新しい独自の 3D 印刷プロセスを開発しました。航空宇宙分野向けの付加製造サービスプロバイダーである Sintavia は、銅合金用の新しい独自の 3D 印刷プロセスを開発しました。

この技術は、ロケット推進部品の 3D プリント用に NASA が開発した銅合金である GRCop-42 専用に開発されており、独自の 3D プリント パラメータ セットと、新しい熱処理後処理ステップが含まれています。同社は、耐火合金を含む他の多くの航空宇宙グレードの材料に関する社内標準を開発中です。当社は、優れた機械的特性を備え、コスト効率の高い方法で印刷が難しい材料の可能性を引き出す独自の立場にあります。


EOS M400-4 3Dプリンターで3Dプリントされた銅部品がNASAでテスト中です。銅は優れた熱伝導性で知られており、エンジンや電子機器の熱交換器、パイプ、ヒートシンクなど、多くの熱伝達用途に最適な材料です。この金属は延性と導電性も備えているため、電線やその他の電気接続に使用するのに最適です。

航空宇宙分野では、銅の特性は液体ロケットエンジンの燃焼装置の製造に非常に適しています。具体的には、アラバマ州にある NASA のマーシャル宇宙飛行センター (MSFC) とオハイオ州にある NASA のグレン研究センター (GRC) によって作成された GRCop-42 です。この高強度、高伝導性の合金は、3D プリントされた燃焼室ライナーや燃料噴射装置のフェースプレートなど、高熱流束の航空宇宙用途向けに設計されています。

2018年、NASAチームはGRCop-42を使用して一連の3Dプリントおよび高温焼成テストを実施し、GE Con​​cept Laser M2システムでの材料の加工可能性を実証しました。 NASAとは異なり、SintaviaのGRCop-42パラメータセットは、少なくとも99.94パーセントという極めて高い密度のコンポーネントを生産すると報告されているEOS M400-4 3Dプリンターで開発されました。この技術により、最小引張強度 28.3 ksi、最小極限降伏強度 52.7 ksi、最小伸び 32.4% も実現します。


さらに、この独自のプロセスにより、多孔質部品の密度 (および強度) を高めるために通常使用される後処理段階での熱間静水圧プレスも不要になります。当初の NASA のアプローチでは、このステップを省略することはできませんでした。したがって、Sintavia プロセスでは、エンドツーエンドのワークフローがより合理化されるため、理論的には GRCop-42 で作られた 3D プリント部品の時間とコストがさらに削減されるはずです。積層造形が非常に難しい金属である GRCop-42 でこれらのパフォーマンス レベルを達成できる能力は、航空宇宙および防衛分野における AM の応用における世界的リーダーとしての Sintavia の地位をさらに強固なものにします。航空宇宙産業。 ”

△NASAマーシャル宇宙飛行センターでの3Dプリントノズルの高温燃焼試験。
材料科学の革新が進むにつれ、銅の 3D プリントの選択肢は粉末床溶融結合技術だけにとどまらず拡大しています。今年初め、3D プリンター OEM の Desktop Metal は、同社のバインダー ジェット 3D 印刷技術で使用するために独自の純銅粉末 DM Cu を発売しました。この製品により、DM P2500 3D プリンターのユーザーは、現場で 99.9% 純度の銅部品を 3D プリントできるようになります。


また、複合材および金属3DプリンターサプライヤーのMarkforgedも、Metal X FFF 3Dプリンター用の純銅素材オプションをリリースしました。 Filament は銅部品の生産をデスクトップに導入し、Markforged の自動車業界の顧客は部品のリードタイムが 12 倍短縮され、部品コストが 6 倍削減されたと報告しています。




NASA、銅合金、ロケット、宇宙、航空

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