Големите ракетни компоненти от титанова сплав обикновено се произвеждат с помощта на технология за коване. В днешно време се очаква технологията за 3D печат да съкрати значително времето за производство. Екип от учени от Корейския институт за производствени технологии (KITECH) обяви, че голям резервоар за аерокосмическо гориво от титаниева сплав, произведен чрез 3D печат, е преминал критичен тест за издръжливост. Според докладите резервоарът за гориво е издържал на екстремни температури и налягания в първия в света тест. Екипът, отговорен за този проект, вярва, че техният нов метод за 3D печат ще може да произвежда здрави аерокосмически компоненти по-бързо и с по-голяма персонализация.
3D печат на резервоар за гориво от титаниева сплав
Екипът на KITECH използва технология за 3D печат с насочено отлагане на енергия (DED), за да произвежда своите резервоари за гориво. Този метод използва лазер за разтопяване на метални проводници и след това според цифровия дизайн разтопените проводници от титаниева сплав се подреждат слой по слой, за да се конструират компоненти. Този 3D отпечатан резервоар за гориво от титаниева сплав има диаметър 640 милиметра и е направен от титаниева сплав Ti64. Това е част от съвместен проект между Корейския аерокосмически изследователски институт (KARI), KP Aviation Industries, AM Solutions и Hanyang University. При теста резервоарът за гориво издържа на налягане от 330 бара, докато се охлажда до -196 градуса C с помощта на течен азот. Компонентите с високо напрежение са от решаващо значение за космическите полети; Те могат да доставят течно гориво и да контролират позицията на самолета. Те трябва също така да поддържат производителност, като същевременно поддържат ниската температура, необходима за горивните{-температури. Традиционно производителите използват методи на коване за производството на тези компоненти. Този процес изисква фиксирана форма, която не е подходяща за производство на персонализирани части с различни размери. Dr. Лий Хюб, главен изследовател на KITECH, обясни в изявление за пресата: „Този тест демонстрира, че структурите за широкомащабно адитивно производство (3D принтиране) могат надеждно да издържат на условия на ниска температура и високо налягане, които симулират действителни работни среди. Това поставя основата за широкото приложение на 3D принтирането в космическата индустрия.
Чрез изпитване под-налягане при ниска температура
За да произведе своя резервоар за гориво, екипът на KITECH първо създаде две полусфери отделно. След това ги обработете и ги заварете заедно, за да оформите контейнер. Целият процес отне три дни. Според екипа за научноизследователска и развойна дейност, целият производствен цикъл отнема само няколко седмици, което е значително по-кратко от традиционните методи. Учените посочиха, че традиционните методи за леене и коване за производство на големи контейнери от титанова сплав са изправени пред предизвикателства по отношение на доставките на материали, ограниченията на дизайна, както и нарастващите разходи и циклите на доставка. След производството екипът проведе изпитване при ниска-температурно налягане на своя контейнер в КАРИ. Тествайте поставянето на сфери от титанова сплав в съоръжение, оградено с бетонна преграда. Контейнерът се охлажда до -196 градуса С и се подлага на налягане от 330 бара.
Тестовете показват, че контейнерът може да издържи на екстремни космически среди. Необходими са обаче по-нататъшни тестове, за да се провери дали може да издържи многократно суровите условия на космически полети. Както посочи Ким Хюн Джун от KARI, „Ще продължим да си сътрудничим за провеждане на циклични стрес тестове под работно напрежение и да търсим допълнителни сертификати, необходими за сертифициране за космически полети.
