NASA opracowuje nową metodę drukowania 3D do produkcji dysz silników rakietowych

Laser Direct Direct Closeout (LWDC) wykorzystuje proces osadzania drutów energetycznych w swobodnych formach do wytwarzania komponentów i może skrócić czas budowy od kilku miesięcy do kilku tygodni.

"NASA jest zaangażowana ożywianie i przekształcanie już bardzo zaawansowanych technologii wytwarzania silników rakietowych. To, co czyni ten projekt deweloperski jeszcze bardziej wyjątkowym, to trzy oddzielne, zaawansowane technologicznie technologie produkcyjne używane razem, aby zbudować lepszą dyszę i udowodnić to dzięki testom ogniowym - przykładem tego, dlaczego Marshall nadal jest światowy lider w produkcji technologii napędowych "- powiedział Preston Jones, dyrektor dyrekcji inżynieryjnych w Marshall.

Dysze to w rzeczywistości dość skomplikowane komponenty, pomimo ich prostego wyglądu; Wykorzystanie produkcji dodatków w słynnej dyszy paliwowej GE było przełomowe, ponieważ technologia ta została wykorzystana w komercyjnych samolotach, dzięki czemu stała się jednym z najważniejszych przedmiotów, jakie kiedykolwiek wydrukowano w 3D. Drukowanie 3D dyszy paliwowej zaoszczędzonej na wadze i kosztach, a także upraszczanie projektu, wszystkie krytyczne uwagi w przemyśle lotniczym.

Dysze rakietowe aktywnie lub regeneracyjnie są chłodzone, co oznacza, że ​​propelent został później użyty w cykl spalania jest prowadzony przez dyszę, aby chłodzić ściany, aby się nie przegrzały. Aby regeneracyjnie schłodzić dysze, w dyszy wytwarzana jest seria kanałów. Kanały te muszą następnie zostać uszczelnione, aby zawierać chłodziwo pod wysokim ciśnieniem. Nowy proces LWDC wykorzystuje produkcję dodatków drutowych do zamykania kanałów i tworzenia płaszcza podporowego, reagującego na obciążenia strukturalne podczas pracy silnika.

"Naszą motywacją do opracowania tej technologii było opracowanie solidnego procesu, który eliminuje kilka kroków w tradycyjnym procesie produkcyjnym ", powiedział Paul Gradl, starszy inżynier napędu w Marshall's Engine Components Development & Technology Branch. "Proces produkcji dodatkowo komplikuje fakt, że gorąca ściana dyszy jest tylko grubością kilku arkuszy papieru i musi wytrzymywać wysokie temperatury i naprężenia podczas pracy."

Przetestowano dwie inne technologie w tym samym czasie: proces frezowania strumieniem wody ściernej w celu utworzenia kanałów chłodzących opracowanych przez firmę Ormond, LLC i łukową technologię osadzania w celu dodatkowego wytwarzania wkładki o kształcie zbliżonym do siatki, która zawierałaby kanały frezowane strumieniowo wodą. Wszystkotrzy technologie zostały opracowane w ramach programu Small Business Innovation Research firmy NASA, który pomaga agencji wraz z partnerami przemysłowymi przyspieszyć produkcję

"Jedną z rzeczy, które mnie interesują, jest rozwijanie i udoskonalanie nowych technologii dla naszych klientów. aplikacja z partnerami branżowymi, którą prywatna firma kosmiczna może wykorzystać jako część swojego łańcucha dostaw. To był cel leżący u podstaw tego - sformułowaliśmy tę koncepcję, współpracowaliśmy z zewnętrznymi dostawcami, a teraz współpracujemy, aby wprowadzić tę nową technologię w całej branży, aby ulepszyć zaawansowaną produkcję ", powiedział Gradl.

NASA ma pracowali przez jakiś czas nad wprowadzeniem dodatkowej produkcji do produkcji silników rakietowych, budując rekord udanych testów różnych komponentów i technologii, ponieważ drukowanie 3D nadal znajduje zastosowanie w końcowych zastosowaniach w wymagającej branży.