Aliajele de cupru au stabilit o prezență semnificativă în domeniul producției de aditivi metalici.
Cuprul, renumit pentru conductivitatea sa termică excepțională, a apărut ca unul dintre cele mai căutate metale în domeniul cercetării și dezvoltării producției aditive. Acest atribut îl face deosebit de dorit pentru industrii precum industria aerospațială și electronică, unde schimbul eficient de căldură este de o importanță capitală. Conductivitatea termică a cuprului ocupă locul al doilea după argint în rândul metalelor, dar are un cost considerabil mai mic. Aliajele de cupru nu numai că oferă performanțe mecanice îmbunătățite, dar au și o conductivitate electrică valoroasă.
Aliajele de cupru utilizate în mod obișnuit în fabricarea aditivă includ GRCop-42 și GRCop{-84 (ambele care conțin cupru, crom și niobiu), C18150 (cuprinzând cupru, crom și zirconiu), C18200 (constând din cupru și crom). ) și GlidCop (combinând cuprul cu oxid de aluminiu). Pulberile din aliaj de cupru prezintă o nuanță delicată de roz, în timp ce componentele produse de aditivi rezultate prezintă strălucirea clasică a cuprului.
NASA a condus utilizarea componentelor forjate din aliaj de cupru în motoarele primare ale navetelor spațiale în anii 1970. Pulberea metalică GRCop (cupru-crom-niobiu) a fost dezvoltată de metalurgistul NASA David Ellis ca o îmbunătățire față de aliajele anterioare de forjare și a fost folosită alături de pulverizarea cu plasmă în vid, un proces de fabricare a aditivilor cu depunere directă a energiei (DED), capabil să producă un proces de fabricație relativ simplu. structuri la scară.
Odată cu apariția fuziunii laser pe strat de pulbere (LPBF), pulberea de cupru a găsit o potrivire ideală în cadrul tehnicilor avansate de fabricație aditivă. LPBF este un proces de fabricație desfășurat într-o cameră închisă ermetic care permite crearea de geometrii interne extrem de complicate, adaptate pentru a satisface cerințele designurilor de ultimă oră ale camerelor de ardere a rachetei sau aplicațiilor electronice cu plăci reci.
Aceste geometrii complicate, care susțin fabricarea aditivă, captează atenția inginerilor concentrați pe proiectarea de rachete ușoare cu configurații noi de propulsie pentru aplicații precum rachete purtătoare și sisteme hipersonice. Camera de tracțiune a rachetei necesită materiale capabile să reziste la temperaturi și presiuni extreme în timpul aprinderii. Cu toate acestea, deoarece funcționează în esență ca un schimbător de căldură, camera trebuie să reziste și la fluxurile fluctuante de propulsoare de rachete ultrareci din împrejurimile sale. Canalele complexe de răcire ale producției aditive, realizate cu precizie pe pereții propulsorului, oferă un echilibru excepțional acestui mediu fluctuant, depășind posibilitățile geometrice realizabile prin orice altă tehnică de fabricație.
