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SEP·2020

NASA3D打印首个全尺寸铜合金火箭发动机零件:龙八国际官方网站

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【龙八国际】NASA工程人员于是以通过3D打印机首个全尺寸铜合金火箭发动机零件,来节约成本。  NASA空间技术任务部负责人回应,使用增材生产技术修建首个全尺寸铜合金火箭发动机零件是航空航天3D打印机的里程碑。

增材生产技术是有助NASA之后搜月行动,甚至保持火星观测人员存活的众多技术之一。  发动机是由大量有所不同材料做成的简单零件装配而出,其获取的发动机为火箭获取动力。

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增材生产具备减少火箭零件生产时间和成本的创造力,如火箭燃烧室铜合金内衬,在火箭燃烧室内超强冻推进剂被混合并冷却到将火箭送往太空所需的极端温度。  在纸一样薄的铜合金内衬壁里面,温度剧增到2760℃,通过气体循环,将内衬壁外面的温度加热到绝对零度以上100℃以下,来避免熔融,铜合金内衬是专门构建这一目的而生产。为了使气体循环,在燃烧室内衬内、外壁之间修建了200多条简单地下通道。

这种具备简单内部几何特征的小地下通道对NASA增材生产团队带给挑战。  马歇尔太空飞行中心材料与加工实验室使用其选择性激光熔融设备融合了8255层铜合金粉末,在10天零18小时的时间内生产了燃烧室内衬。在生产燃烧室内衬之前,材料工程师修建了几个其他试验件,对材料展开了密切相关,且设计建构了铜合金增材生产工艺。

  铜合金具备极佳的导热性,这也是铜合金作为发动机燃烧室及其他零件内衬理想材料的原因。然而,这种属性却为铜合金增材生产带给挑战,因为激光很难倒数熔融铜合金粉末。  目前,仅有少量铜合金火箭零件的可使用增材生产技术来生产。因此,NASA正在通过3D打印机一个火箭零件来修筑技术新天地,这一组件必需遭受极端高温和低温,且具备简单的加热地下通道,该地下通道是修建在内壁厚度为铅笔斑痕的外部上的。

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该零件是由NASA格伦研究中心的材料科学家建构的GRCo-84铜合金修建而出。格伦研究中心普遍的材料密切相关有助检验3D打印机的工艺参数,保证修建质量。格伦研究中心将研发材料机械性能的普遍数据库,用作指导未来的3D打印机火箭发动机设计。

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为了提升美国工业竞争力,美国制造商将可用于由马歇尔飞行中中心管理的NASA材料和加工信息系统中的数据。  该项目负责人称之为,其目标是将火箭发动机零件的修建速度提升10倍,成本减少50%以上。

项目团队某种程度是试着生产和测试一个零件,而是正在研发一种可反复的工艺,使工业界可使用该工艺生产具备先进设备设计的发动机零件。最终目标是提升火箭发动机修建的经济可忍受性。

  生产铜合金发动机燃烧室内衬意味着是低成本火箭上面级前进项目的第一步,该项目由NASA空间技术任务部的颠覆性开发计划资助。NASA的颠覆性计划资助那些将变革未来太空活动的技术开发,还包括NASA的探月计划。对于工程人员而言,项目的下一步是将铜合金内衬载运到NASA的兰利研究中心,使用电子束权利成形在铜合金内衬外部必要沉积镍合金结构外壳。

之后,预计于今年夏季在马歇尔飞行中中心展开发动机部件的热点火测试,以确认在仿真的极端温度和压力条件下,发动机的运营情况。。

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