لقد أثبتت سبائك النحاس وجودًا كبيرًا في مجال تصنيع الإضافات المعدنية.
لقد برز النحاس، المشهور بموصليته الحرارية الاستثنائية، كواحد من أكثر المعادن المرغوبة في عالم البحث والتطوير في مجال التصنيع الإضافي. هذه السمة تجعلها مرغوبة بشكل خاص في صناعات مثل الطيران والإلكترونيات، حيث يكون التبادل الحراري الفعال ذا أهمية قصوى. تحتل الموصلية الحرارية للنحاس المرتبة الثانية بعد الفضة بين المعادن، ومع ذلك فهي تأتي بتكلفة أقل بكثير. لا توفر سبائك النحاس أداءً ميكانيكيًا محسنًا فحسب، بل تمتلك أيضًا موصلية كهربائية قيمة.
تشتمل سبائك النحاس الشائعة الاستخدام في التصنيع الإضافي على GRCop-42 وGRCop-84 (كلاهما يحتوي على النحاس والكروم والنيوبيوم)، وC18150 (يشتمل على النحاس والكروم والزركونيوم)، وC18200 (يتكون من النحاس والكروم). )، وGlidCop (يجمع النحاس مع أكسيد الألومنيوم). تظهر مساحيق سبائك النحاس لونًا ورديًا لطيفًا، بينما تعرض المكونات المصنعة المضافة الناتجة التألق الكلاسيكي للنحاس.
قادت ناسا استخدام مكونات سبائك النحاس في المحركات الأساسية للمكوكات الفضائية خلال السبعينيات. تم تطوير المسحوق المعدني GRCop (النحاس والكروم والنيوبيوم) من قبل عالم المعادن في وكالة ناسا ديفيد إليس كتحسين على السبائك السابقة وتم استخدامه جنبًا إلى جنب مع رش البلازما الفراغية، وهي عملية تصنيع مضافة لترسيب الطاقة المباشرة (DED) قادرة على إنتاج كميات كبيرة ومباشرة نسبيًا. هياكل النطاق.
مع ظهور تقنية دمج مسحوق الليزر (LPBF)، وجد مسحوق النحاس تطابقًا مثاليًا ضمن تقنيات التصنيع المضافة المتقدمة. LPBF هي عملية تصنيع يتم إجراؤها داخل غرفة مغلقة بإحكام تتيح إنشاء أشكال هندسية داخلية معقدة للغاية، ومصممة خصيصًا لتلبية متطلبات تصميمات غرف الاحتراق الصاروخية المتطورة أو تطبيقات الألواح الباردة الإلكترونية.
تجذب هذه الأشكال الهندسية المعقدة، التي تدعم التصنيع الإضافي، انتباه المهندسين الذين يركزون على تصميم صواريخ خفيفة الوزن بتكوينات دفع جديدة لتطبيقات مثل الصواريخ الحاملة والأنظمة التي تفوق سرعتها سرعة الصوت. وتتطلب غرفة الدفع للصاروخ مواد قادرة على تحمل درجات الحرارة والضغوط القصوى أثناء الاشتعال. ومع ذلك، نظرًا لأنها تعمل بشكل أساسي كمبادل حراري، يجب أن تتحمل الغرفة أيضًا التدفقات المتقلبة لوقود الصواريخ فائق البرودة في محيطها. توفر قنوات التبريد المعقدة للتصنيع الإضافي، والتي تم تصميمها بدقة على جدران الدافع، توازنًا استثنائيًا لهذه البيئة المتقلبة، متجاوزًا الإمكانيات الهندسية التي يمكن تحقيقها من خلال أي تقنية تصنيع أخرى.
