חֲדָשׁוֹת

סגסוגות נחושת מוצאות את מקומן בתחום ייצור תוספי מתכת

סגסוגות נחושת הקימו נוכחות משמעותית בתחום ייצור תוספי מתכת.

 

20240109095031נחושת, הידועה במוליכות התרמית יוצאת הדופן שלה, התגלתה כאחת המתכות המבוקשות ביותר בתחום המחקר והפיתוח של ייצור תוסף. תכונה זו הופכת אותו למבוקש במיוחד עבור תעשיות כגון תעופה וחלל ואלקטרוניקה, שבהן יש חשיבות עליונה לחילופי חום יעילים. המוליכות התרמית של נחושת מדורגת במקום השני רק לכסף מבין המתכות, אך היא מגיעה בעלות נמוכה משמעותית. סגסוגות נחושת לא רק מספקות ביצועים מכניים משופרים אלא גם בעלות מוליכות חשמלית בעלת ערך רב.

 

סגסוגות נחושת בשימוש נפוץ בייצור תוסף כוללות את GRCop-42 ו-GRCop-84 (שתיהן מכילות נחושת, כרום וניוביום), C18150 (הכוללת נחושת, כרום וזירקוניום), C18200 (המורכבת מנחושת וכרום). ), ו-GlidCop (משלב נחושת עם תחמוצת אלומיניום). אבקות סגסוגת נחושת מציגות גוון ורוד עדין, בעוד שהרכיבים המיוצרים בתוספים מציגים את הזוהר הקלאסי של נחושת.

 

נאס"א הובילה את השימוש ברכיבים מחושלים מסגסוגת נחושת במנועים העיקריים של מעבורות חלל במהלך שנות ה-70. אבקת המתכת GRCop (נחושת-כרום-ניוביום) פותחה על ידי מתכת נאס"א דיוויד אליס כשיפור בהשוואה לסגסוגות פרזול קודמות והופעלה לצד ריסוס פלזמה בוואקום, תהליך ייצור תוסף של אנרגיה ישירה (DED) המסוגל לייצר גדול- פשוט יחסית מבנים בקנה מידה.

 

עם הופעת היתוך לייזר אבקת מיטת (LPBF), אבקת נחושת מצאה התאמה אידיאלית בתוך טכניקות ייצור תוספים מתקדמות. LPBF הוא תהליך ייצור הנערך בתוך תא אטום הרמטית המאפשר יצירת גיאומטריות פנימיות מורכבות ביותר, המותאמות לדרישות של תכנונים חדישים של תאי בעירה רקטות או יישומי פלטה קרה אלקטרונית.20240109095244

 

הגיאומטריות המורכבות הללו, התומכות בייצור תוסף, מושכות את תשומת הלב של מהנדסים המתמקדים בתכנון רקטות קלות משקל עם תצורות הנעה חדשות עבור יישומים כמו רקטות נושאות ומערכות היפרסוניות. תא הדחף של הרקטה מצריך חומרים המסוגלים לעמוד בטמפרטורות ולחצים קיצוניים במהלך ההצתה. עם זאת, מכיוון שהוא בעצם מתפקד כמחליף חום, החדר חייב לעמוד גם בזרימות המשתנות של חומרי הנעת רקטות קרים במיוחד בסביבתו. תעלות הקירור המורכבות של ייצור תוסף, המעוצבות במדויק על קירות הדחף, מספקות איזון יוצא דופן לסביבה תנודתית זו, ועולות על האפשרויות הגיאומטריות הניתנות להשגה באמצעות כל טכניקת ייצור אחרת.