Materialverbesserungen: NASA entwickelt neue Kupferlegierung GRCop-42 für 3D-gedruckte Raketenbauteile mit verbesserten Materialeigenschaften

NASA-Forscher haben in Kooperation mit dem Glenn Research Center und dem Marshall Space Flight Center das GRCop-42 entwickelt, eine hochfeste Legierung für den 3D-Druck von Raketenkomponenten auf Kupferbasis mit hoher Festigkeit und Leitfähigkeit.

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Der 3D-Druckprozess und die Parameter des GRCop-42 wurden auf einer ConceptLaser M2-(Gen 1 2012 Modell)-PBF-Maschine entwickelt, die aufgrund ihrer Kupferfreundlichkeit ausgewählt wurde, verfügt über eine große Baukammer und einen 400-W-Laser, der in der Lage ist, die Eigenschaftsdichte für das Schmelzen des für dieses Projekt verwendeten Typ 42-Pulvers zu erreichen (die Fortsetzung des vorherigen 84-Pulvers, das für Pulverhersteller nicht so einfach zu fertigen war).

Es wurde festgestellt, dass die aus GRCop-42 hergestellten 3D-Druckmetallkomponenten eine hohe Wärmeleitfähigkeit, eine „ausgezeichnete“ Kriech- (Verformungs-)Beständigkeit und verbesserte Festigkeit bei erhöhten Temperaturen aufweisen, heißt es in einem Report zum GRCop-42 der NASA.

GRCop-42
Vergleich der Lebensdauer bei niedriger Zykluszeit zwischen GRCop-84 und dem neuen GRCop-42 (Bild © NASA).

Das NASA-Team beabsichtigt nun, seinen Parametersatz von GRCop-42 zu validieren, indem es mehrere umfangreiche Tests mit größeren Druckobjekten durchführt.

Im Jahr 2014 begannen die NASA-Ingenieure mit der Entwicklung eines Materials namens GRCop-84, aus dem später 2016 und 2017 Komponenten getestet wurden. Aufbauend auf diesen Arbeiten begannen die NASA-Teams mit der Entwicklung von GRCop-42, einem ähnlichen Material, das eine höhere Wärmeleitfähigkeit als GRCop-84 bietet, ohne seine Festigkeitseigenschaften zu beeinträchtigen.

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