NASA prvi puta uspješno testirala 3D ispisanu aluminijsku mlaznicu raketnog motora
Novi uspjeh tehnologije aditivne proizvodnje dijelova raketnih motora pokazuje da se oni mogu izrađivati i od aluminija, biti lakši od konvencionalnih, uz prednosti poput unutarnjeg hlađenja i brže proizvodnje
U sklopu projekta istraživanja mogućnosti 3D ispisa za primjene u svemirskoj tehnologiji, američka je svemirska agencija NASA protekloga tjedna objavila rezultate vrlo značajnog tehnološkog testa. Projekt RAMFIRE (Reactive Additive Manufacturing for the Fourth Industrial Revolution) izrodio je, naime, 3D ispisanu mlaznicu raketnog motora, izrađenu od aluminija isključivo tehnikom aditivne proizvodnje u jednom komadu.
3D ispisivanje dijelova raketnih motora nije nov pothvat, s njime se eksperimentira već godinama, no u ovom je testu potvrđeno da se i aluminij može koristiti u te svrhe. Ranije se taj materijal nije upotrebljavao za mlaznice zbog svoje neotpornosti na visoke temperature i sklonosti nastajanju pukotina tijekom procesa zavarivanja. Međutim, proces 3D ispisa eliminirao je ove nedostatke, uz korištenje legure aluminija, otporne na visoke temperature.
Zahvaljujući 3D ispisu, ova mlaznica načinjena je u jednom komadu pa je strukturalno čvrsta, a ima i ugrađene unutarnje kanale za hlađenje, koji je održavaju dovoljno hladnom, ispod temperature taljenja. Ispis strukture s takvom internom strukturom glavna je prednost kod ovog dizajna. Da se nešto slično pokušavalo izraditi klasičnim metodama proizvodnje, mlaznica bi se morala sastojati od tisuću međusobno spojenih dijelova. Mlaznica iz projekta RAMFIRE, pak, nema tih problema – osim što je načinjena iz jednog dijela, lakša je od konvencionalnih te je izrađena značajno brže.
NASA je na projektu surađivala s kompanijom specijaliziranom za 3D ispis, Elementum 3D, na razvoju posebne nove legure aluminija. Testni je primjerak mlaznice nastao tehnologijom izravnog laserskog polaganja materijala u prahu (LP-DED, odnosno laser powder directed energy deposition), za što je zaslužna kompanija RPM Innovations.
Testiranje je pokazalo da je novi proizvodni proces stvorio zadovoljavajuću kvalitetu ključne komponente. Mlaznica je izdržala pritisak od 825 psi (57 bara), odradila ukupno 22 uspješna paljenja raketnog motora i radila gotovo deset minuta. Iz NASA-e kažu da to pokazuje kako i 3D ispisani dijelovi mogu funkcionirati u zahtjevnim uvjetima dubokog svemira.
"Vatreni" video prve runde testiranja 3D ispisanog dijela možete vidjeti u nastavku.
