Kopparlegeringar har etablerat en betydande närvaro i sfären av metalltillsatstillverkning.
Koppar, känd för sin exceptionella värmeledningsförmåga, har framstått som en av de mest eftertraktade metallerna inom forskning och utveckling inom additiv tillverkning. Detta attribut gör det särskilt önskvärt för industrier som flyg och elektronik, där effektiv värmeväxling är av största vikt. Koppars värmeledningsförmåga är näst efter silver bland metaller, men det kommer till en betydligt lägre kostnad. Kopparlegeringar ger inte bara förbättrad mekanisk prestanda utan har också värdefull elektrisk ledningsförmåga.
Vanligt använda kopparlegeringar i additiv tillverkning omfattar GRCop-42 och GRCop-84 (båda innehållande koppar, krom och niob), C18150 (bestående av koppar, krom och zirkonium), C18200 (bestående av koppar och krom ), och GlidCop (som kombinerar koppar med aluminiumoxid). Kopparlegeringspulver uppvisar en mild rosa nyans, medan de resulterande tillsatstillverkade komponenterna visar upp den klassiska utstrålningen av koppar.
NASA gick i spetsen för användningen av kopparlegeringssmidda komponenter i rymdfärjornas primära motorer under 1970-talet. GRCop-metallpulvret (koppar-krom-niob) utvecklades av NASA-metallurgen David Ellis som en förbättring jämfört med tidigare smideslegeringar och användes tillsammans med vakuumplasmasprutning, en direkt energideposition (DED) additiv tillverkningsprocess som kan producera relativt enkla stora skalstrukturer.
Med tillkomsten av laserpulverbäddfusion (LPBF) hittade kopparpulver en idealisk match inom avancerade additiv tillverkningstekniker. LPBF är en tillverkningsprocess som genomförs i en hermetiskt förseglad kammare som möjliggör skapandet av mycket intrikata inre geometrier, skräddarsydda för att möta kraven från banbrytande raketförbränningskammare eller elektroniska kallplattor.
Dessa intrikata geometrier, som stöder additiv tillverkning, fångar uppmärksamheten hos ingenjörer fokuserade på att designa lättviktsraketer med nya framdrivningskonfigurationer för applikationer som bärraketer och hypersoniska system. Raketens tryckkammare kräver material som kan motstå extrema temperaturer och tryck under antändning. Men eftersom den huvudsakligen fungerar som en värmeväxlare måste kammaren också motstå de fluktuerande flödena av ultrakalla raketdrivmedel i sin omgivning. Additiv tillverknings komplexa kylkanaler, exakt utformade på propellerväggarna, ger en exceptionell balans till denna fluktuerande miljö, och överträffar de geometriska möjligheter som kan uppnås genom vilken annan tillverkningsteknik som helst.
