NASA在6000华氏度下测试3D打印火箭发动机喷嘴 

3D打印应用 /[航天]
2023-10-25 11:12
2023年10月25日,据资源库了解,美国国家航空航天局(NASA)成功完成了首次使用铝材料制成的3D打印火箭发动机喷嘴测试,这是其“第四次工业革命反应增材制造(RAMFIRE)”项目的一部分。
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一开始,NASA与材料开发商Elementum 3D合作,开发了一种名为A6061-RAM2的铝制变体,同时也开发了专用于激光粉末直接能量沉积(LP-DED)工艺的粉末。
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为了制造3D打印火箭发动机喷嘴,接下来,RAMFIRE团队与定向能量沉积(DED)专家RPM Innovations(RPMI)展开合作。RPMI采用了新开发的铝材料和专用粉末,使用其LP-DED技术来3D打印RAMFIRE喷嘴。
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最后,NASA已经对该喷嘴进行了22次成功测试,累计测试时间近10分钟,温度达到6000华氏度。此外,压力室的压力超过825磅每平方英寸(psi),超过预期的测试压力。据NASA称,这些测试表明3D打印喷嘴可以在最苛刻的深空环境中有效运行。

除了火箭发动机喷嘴,RAMFIRE铝材料还被用于制作其他先进的大型部件以进行演示。其中包括一个直径36英寸的Aerospike喷嘴,该喷嘴将复杂的冷却通道与真空夹套结合在一起,用于低温流体应用。

由于铝材料密度低,可以制造高强度而轻量的零部件。因此,NASA声称他们的新型3D打印RAMFIRE火箭发动机喷嘴比传统喷嘴更轻,可以用于携带更重的深空任务载荷,这将有助于在执行NASA的“月球到火星”计划中发挥重要作用,
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事实上,3D打印在火箭发动机零部件制造方面已经有一些非常典型的应用案例。2023年3月23日,相对论空间成功发射了世界上第一枚3D打印的火箭,名为“人族1号”,其中85%的部件都是通过3D打印制造的,包括发动机。

最近的新闻还包括EOS的德国合作伙伴AMCM正在开发一种用于太空火箭生产的新型金属激光束粉末床融合(PBF-LB)3D打印机。这款新型金属3D打印机名为AMCM 8K,将用于3D打印航空航天公司ArianeGroup的Prometheus火箭发动机中使用的燃烧室。这些零部件采用CuCr1Zr制造,高度超过1000毫米,最大直径为800毫米。

此外,Agile Space Industries正在努力认证工业3D打印材料制造商6K Additive的Ni625粉末。一旦获得认证,Agile将使用这种材料3D打印关键的太空火箭零件。据了解,首批使用Ni625粉末3D打印的零部件将用于Agile的A2200双组元自燃发动机。
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