NASA испытала изготовленную на 3D-принтерах камеру сгорания ракетного двигателя

NASA провела успешные горячие испытания камеры сгорания ракетного двигателя, напечатанной на 3D-принтерах с использованием технологий селективного лазерного наплавления металлических порошков (SLM) и электронно-лучевого наплавления проволоки (EBF3). Испытанная в Центре космических полетов имени Джорджа Маршалла 3D-печатная камера сгорания создана в рамках программы по снижению себестоимости верхних ступеней ракет-носителей. Внутреннее покрытие из меди обеспечивает хорошую теплопроводность, но медные сплавы не отличаются высокой прочностью, что компенсируется рубашкой из жаростойкого и прочного никелевого сплава, способной выдерживать высокое давление. Камера проходила горячие стендовые испытания продолжительностью от двух до тридцати секунд в условиях, максимально приближенных к настоящим. Финальный тест длительностью 25 секунд проводился на 100-процентной мощности. Обследование камеры после испытаний не выявило каких-либо проблем. Аддитивное производство камеры состояло из двух этапов: сначала была изготовлена внутренняя часть с интегрированными охлаждающими каналами, по которым перед попаданием в камеру прогоняется топливо. Медная камера печаталась на 3D-принтере по технологии селективного лазерного наплавления. Затем на вкладку наплавили рубашку из никелевого сплава, использовав уже собственную технологию электронно-лучевого наплавления EBF3. «NASA продолжает преодолевать препятствия на пути развития аддитивного производства, сокращая время и стоимость 3D-печати компонентов ракетных двигателей. Мы воодушевлены прогрессом этого проекта. Мы доказали, что сопла, изготовленные по технологии EBF3, способны выдерживать давление, генерируемое в камере сгорания ракетного двигателя», – заявил руководитель проекта Джон Файкс. С 2000 года команда под руководством инженера Карен Тэминджер работает над выращиванием металлических заготовок за счет плавки металлических прутков электронно-лучевыми пучками и даже провела успешные испытания в условиях искусственной микрогравитации. Хотя разрешение печати разрабатываемой методики и далеко от результатов таких технологий, как селективное лазерное и электронно-лучевое наплавление (SLM и EBM), использование в качестве расходных материалов прутков вместо порошка значительно упрощает процесс и повышает безопасность. Именно поэтому технология EBF3 рассматривается в качестве одной из наиболее перспективных методик аддитивного производства в состоянии невесомости. Подряд на создание первого космического 3D-принтера для печати металлами и сплавами буквально на днях получила компания Made in Space.Наработки инженеров NASA уже используются американской компанией Sciaky, занимающейся производством промышленных 3D-принтеров и выполняющей заказы по 3D-печати титановых деталей со стороны авиакосмической отрасли. В компании Sciaky технология получила название «Electron Beam Additive Manufacturing» или «EBAM». Аналогичные системы разрабатываются в КНР и России: созданием отечественного электронно-лучевого 3D-принтера занимается томский Институт физики прочности и материаловедения (ИФПМ) СО РАН, а китайский вариант за авторством компании Xi'an ZhiRong уже был продемонстрирован в марте прошлого года. Как это работает, смотрите в роликах:А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.