銅合金は、金属積層造形の分野で重要な存在感を確立しています。
卓越した熱伝導率で知られる銅は、積層造形の研究開発の分野で最も人気のある金属の 1 つとして浮上しています。 この特性により、効率的な熱交換が最も重要である航空宇宙やエレクトロニクスなどの産業にとって特に望ましいものとなります。 銅の熱伝導率は金属の中で銀に次ぐものですが、コストはかなり低くなります。 銅合金は機械的性能を向上させるだけでなく、貴重な導電性も備えています。
積層造形で一般的に使用される銅合金には、GRCop-42 および GRCop-84 (両方とも銅、クロム、ニオブを含む)、C18150 (銅、クロム、ジルコニウムで構成される)、C18200 (銅とクロムで構成される) が含まれます。 ）、GlidCop（銅と酸化アルミニウムの組み合わせ）。 銅合金粉末は穏やかなピンクの色合いを示し、その結果得られる積層造形コンポーネントは銅の古典的な輝きを示します。
NASA は、1970 年代にスペースシャトルの主要エンジンに銅合金鍛造部品の利用を先導しました。 GRCop (銅-クロム-ニオブ) 金属粉末は、以前の鍛造合金を改良するものとして NASA 冶金学者 David Ellis によって開発され、比較的簡単に大規模な合金を製造できる直接エネルギー堆積 (DED) 積層造形プロセスである真空プラズマ溶射と併用されました。スケール構造。
レーザー粉末床融合 (LPBF) の出現により、銅粉末は高度な積層造形技術に理想的に適合することがわかりました。 LPBF は、密閉されたチャンバー内で行われる製造プロセスで、最先端のロケット燃焼室設計や電子コールド プレート アプリケーションの要求を満たすように調整された、非常に複雑な内部形状の作成を可能にします。
積層造形をサポートするこれらの複雑な形状は、キャリアロケットや極超音速システムなどの用途向けの新しい推進構成を備えた軽量ロケットの設計に重点を置くエンジニアの注目を集めています。 ロケットの推力室には、点火中の極端な温度と圧力に耐えることができる材料が必要です。 ただし、チャンバーは本質的に熱交換器として機能するため、周囲の超低温ロケット推進剤の変動する流れにも耐える必要があります。 スラスターの壁に精密に作られた積層造形の複雑な冷却チャネルは、この変動する環境に優れたバランスをもたらし、他の製造技術で達成可能な幾何学的な可能性を超えています。
