3D-принтер с лазерным осаждением порошковой энергии (LP-DED) на предприятии RPM Innovations аддитивно производит крупноформатное сопло ракетного двигателя с аэроспайком из одного из специальных алюминиевых сплавов Elementum 3D для 3D-печати. Фото предоставлено: RPM Innovations Inc.
Осенью 2023 года НАСА испытало напечатанное на 3D-принтере алюминиевое сопло ракетного двигателя методом горячего огня. Алюминий обычно не используется для 3D-печати, поскольку этот процесс приводит к его растрескиванию, а его низкая температура плавления делает его сложным материалом для ракетных двигателей. Тем не менее испытание прошло успешно.
Печать алюминиевых деталей двигателя может сэкономить много времени, денег и веса будущих космических кораблей. Компания Elementum 3D Inc., партнер проекта, теперь приносит эти преимущества коммерческой космической отрасли и другим отраслям.
Испытание горячим огнем стало кульминацией сотрудничества между НАСА и Elementum, которое началось вскоре после основания компании в 2014 году с целью предоставления большего количества материалов для 3D-печати. Компания из Эри, штат Колорадо, смешивает металлические сплавы с частицами других материалов, чтобы изменить их свойства и сделать их пригодными для аддитивного производства. Это стало основой процесса реактивного аддитивного производства (RAM) компании Elementum.
НАСА приняло эту технологию и аттестовало версию RAM из обычного алюминиевого сплава для 3D-печати. Затем агентство выделило финансирование на печать экспериментального ракетного двигателя Broadsword, продемонстрировав осуществимость концепции.
Тем временем команда Центра космических полетов имени Маршалла НАСА в Хантсвилле, штат Алабама, работала над адаптацией новой технологии для печати более крупных двигателей. В 2021 году Маршалл заключил с Elementum 3D тендер на сотрудничество по модификации алюминиевого сплава для печати. Проект стал проектом «Реактивное аддитивное производство для четвертой промышленной революции».
Проект также сделал широко используемый алюминиевый сплав доступным для крупномасштабной 3D-печати. Он уже используется в крупных компонентах спутников и может использоваться на предприятиях по производству микрочипов, в деталях гоночных автомобилей Формулы-1 и во многом другом.
Сплав, модифицированный для двигателя Broadsword, уже можно встретить в тормозных дисках и светотехнике. Эти разнообразные приложения иллюстрируют возможности, открываемые сотрудничеством НАСА и инвестициями в промышленность.
