Уже багато років інженери обіцяють, що в майбутньому космічні кораблі друкуватимуть на 3D-принтері. І ось, минулої осені, перші елементи ракетного двигуна були виготовлені за допомогою адитивних технологій. Але чи справді так скоро настане нова технологічна революція?
3D-друк алюмінієвих деталей
Адитивними називаються технології, в яких матеріал додається до виробу, а не видаляється з нього у процесі виробництва. Найрозповсюдженішим її прикладом є 3D-друк. Зараз інженери як ніколи гаряче сперечаються щодо того, наскільки широко його можна використовувати у космічній індустрії.
Восени 2023 року NASA провела випробування алюмінієвого 3D-друкованого сопла ракетного двигуна. Алюміній зазвичай не використовується в адитивних технологіях, оскільки процес призводить до його розтріскування, а низька температура плавлення робить його складним матеріалом для ракетних двигунів. Проте випробування пройшло успішно.
Друк алюмінієвих деталей двигуна може заощадити значний час, гроші та вагу для майбутніх космічних кораблів. Elementum 3D Inc., партнер проєкту, тепер робить ці переваги доступними для комерційної космічної індустрії та інших галузей.
Випробування у вогні стало кульмінацією співпраці між NASA та Elementum, яка розпочалася невдовзі після заснування компанії у 2014 році, щоб зробити більше матеріалів доступними для 3D-друку. Компанія, що базується в Ері (штат Колорадо), наповнює металеві сплави частинками інших матеріалів, щоб змінити їхні властивості та зробити їх придатними для адитивного виробництва. Це стало основою процесу реактивного адитивного виробництва (RAM) від Elementum.
Впровадження нових технологій у виробництво
NASA взяла на озброєння цю технологію, кваліфікувавши версію RAM зі звичайного алюмінієвого сплаву для 3D-друку. Потім агенція виділила кошти на друк експериментального ракетного двигуна Broadsword, продемонструвавши життєздатність концепції.
Тим часом команда Центру космічних польотів NASA імені Маршалла в Хантсвіллі (штат Алабама) працювала над адаптацією нової технології для друку більших двигунів. У 2021 році Маршалл оголосив про можливість співпраці з Elementum 3D для модифікації алюмінієвого сплаву для друку в межах проєкту «Реактивне адитивне виробництво для четвертої промислової революції».
Проєкт також зробив широко використовуваний алюмінієвий сплав доступним для широкомасштабного 3D-друку. Він уже використовується у великих компонентах супутників і може бути застосований у виробництві мікрочипів, деталей болідів «Формули-1» тощо.
Сплав, модифікований для двигуна Broadsword, вже використовується у гальмівних роторах та освітлювальних приладах. Ці різноманітні застосування ілюструють можливості, які відкриваються завдяки співпраці та інвестиціям NASA у промисловість.
За матеріалами phys.org
