Уже много лет инженеры обещают, что в будущем космические корабли будут печатать на 3D-принтере. И вот, прошлой осенью, первые элементы ракетного двигателя были изготовлены с помощью аддитивных технологий. Но так ли скоро наступит новая технологическая революция?
3D-печать алюминиевых деталей
Аддитивными называются технологии, в которых материал прилагается к изделию, а не удаляется из него в процессе производства. Самым распространенным ее примером является 3D-печать. Сейчас инженеры как никогда горячо спорят о том, насколько широко его можно использовать в космической индустрии.
Осенью 2023 года NASA провела испытание алюминиевого 3D-печатного сопла ракетного двигателя. Алюминий обычно не используется в аддитивных технологиях, поскольку процесс приводит к его растрескиванию, а низкая температура плавления делает его сложным материалом для ракетных двигателей. Однако испытание прошло успешно.
Печать алюминиевых деталей двигателя может сэкономить значительное время, деньги и вес для будущих космических кораблей. Elementum 3D Inc., партнер проекта, делает эти преимущества доступными для коммерческой космической индустрии и других отраслей.
Испытание в огне стало кульминацией сотрудничества между NASA и Elementum, которое началось вскоре после основания компании в 2014 году, чтобы сделать больше материалов доступными для 3D-печати. Компания, базирующаяся в Эре (штат Колорадо), наполняет металлические сплавы частицами других материалов, чтобы изменить их свойства и сделать пригодными для аддитивного производства. Это стало основой процесса реактивного аддитивного производства (RAM) от Elementum.
Внедрение новых технологий в производство
NASA взяла на вооружение эту технологию, квалифицировав версию RAM из обыкновенного алюминиевого сплава для 3D-печати. Затем организация выделила средства для печати экспериментального ракетного двигателя Broadsword, продемонстрировав жизнеспособность концепции.
Между тем, команда Центра космических полетов NASA имени Маршалла в Хантсвилле (штат Алабама) работала над адаптацией новой технологии для печати больших двигателей. В 2021 году Маршалл объявил о возможности сотрудничества с Elementum 3D для модификации алюминиевого сплава для печати в рамках проекта «Реактивное аддитивное производство для четвертой промышленной революции».
Проект также сделал широко используемый алюминиевый сплав доступным для широкомасштабной 3D-печати. Он уже используется в больших компонентах спутников и применим в производстве микрочипов, деталей болидов «Формулы-1» и т.д.
Сплав, модифицированный для двигателя Broadsword, уже используется в тормозных роторах и осветительных приборах. Эти разнообразные приложения иллюстрируют возможности, которые открываются благодаря сотрудничеству и инвестициям NASA в промышленность.
По материалам phys.org
