歐航局的3D打印鉑銠合金火箭發(fā)動機(jī)燃燒室成功通過測試

南極熊小編了解到，近日由空客宇航與防務(wù)集團(tuán)在德國Lampoldshausen通過3D打印技術(shù)制造的鉑火箭燃燒室和噴嘴剛剛通過了真實(shí)苛刻條件下的點(diǎn)火測試。

制造和測試均是歐洲航天局（ESA）用于先進(jìn)衛(wèi)星推力室的增材制造技術(shù)（AMTAC）計劃的一部分。一系列的點(diǎn)火測試持續(xù)時間超過1小時，共計618個完整的點(diǎn)火周期。

點(diǎn)火測試的項目主管Dr. Steffen Beyer表示，一個完整的周期包含一次持續(xù)32分鐘的燃燒。測試過程中，1253°C的最高溫度證明了3D打印的燃燒室和噴嘴能夠與傳統(tǒng)方式制造的推進(jìn)器相媲美。

這種用于10 N肼推進(jìn)器的燃燒室是由鉑銠合金材料3D打印而成的。根據(jù)ESA監(jiān)察代表Laurent Pambaguian的說法，該項目也是對3D打印這種制造方法效率的測試。

“實(shí)驗?zāi)繕?biāo)是為了測試這種可替代的制造方法能否減少材料消耗，”Pambaguian說，“最開始我們并不能確定，甚至不知道使用的金屬粉末質(zhì)量是否合適。在制造中，我們結(jié)束了激光機(jī)一般只用于首飾制造的歷史，這是目前使用此種金屬材料的最先進(jìn)工業(yè)級技術(shù)。”

Beyer博士說，材料成本的節(jié)約也在該計劃的考慮之中。

“考慮到目前鉑的價格約為40歐元/克，3D打印能節(jié)約的費(fèi)用相當(dāng)可觀，”他解釋說?！拔覀兠磕暌獮椴煌目蛻羯a(chǎn)總共150-200個此類的推進(jìn)器，3D打印可以實(shí)現(xiàn)更短的生產(chǎn)周期和更具彈性的生產(chǎn)流程，比如按需制造?！?br />
用來制造燃燒室和噴嘴的鉑銠合金粉末由Heraeus提供的，之后的霧化過程則由Nanoval完成。建造這一設(shè)備的增材制造過程是由Fraunhofer激光技術(shù)研究所和其機(jī)床與成形技術(shù)研究所負(fù)責(zé)監(jiān)督的。

“鉑銠合金被用于第一階段是因為目前鉑的增材制造工藝最為成熟。在下一階段，我們將嘗試使用鉑銥合金，它更具有性能上優(yōu)勢。”Bayer博士說?！皞鹘y(tǒng)的鑄造和鍛造技術(shù)很難加工這種合金，所以打印是讓其能夠應(yīng)用于太空的唯一方式?！?br />
燃燒室和噴嘴組合的制造和測試是長期運(yùn)行的一項電信系統(tǒng)高級研究（ARTES）計劃的一部分，該計劃由歐洲航天局負(fù)責(zé)監(jiān)督。

歐洲航天局材料技術(shù)部的負(fù)責(zé)人Tommaso Ghidini說，根據(jù)計劃他們將逐漸嘗試使用包括鉻鎳鐵合金和銅在內(nèi)的其它材料，因為使用這些材料能夠得到更大的成型體積。
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