Lielas titāna sakausējuma raķešu sastāvdaļas parasti ražo, izmantojot kalšanas tehnoloģiju. Paredzams, ka mūsdienās 3D drukāšanas tehnoloģija ievērojami saīsinās ražošanas laiku. Korejas Ražošanas tehnoloģiju institūta (KITECH) zinātnieku komanda paziņoja, ka liela titāna sakausējuma aviācijas un kosmosa degvielas tvertne, kas ražota, izmantojot 3D drukāšanu, ir izturējusi kritisko izturības pārbaudi. Saskaņā ar ziņojumiem degvielas tvertne ir izturējusi ārkārtēju temperatūru un spiedienu pasaules pirmajā testā. Par šo projektu atbildīgā komanda uzskata, ka viņu jaunā 3D drukāšanas metode spēs ražot stabilus kosmosa komponentus ātrāk un vairāk pielāgojamus.
3D drukas titāna sakausējuma degvielas tvertne
KITECH komanda izmanto virzītas enerģijas nogulsnēšanas (DED) 3D drukāšanas tehnoloģiju, lai ražotu savas degvielas tvertnes. Šī metode izmanto lāzeru, lai izkausētu metāla stieples, un pēc tam saskaņā ar digitālo dizainu izkausētās titāna sakausējuma stieples tiek sakrautas slānis pa slānim, lai konstruētu sastāvdaļas. Šīs 3D drukātās titāna sakausējuma degvielas tvertnes diametrs ir 640 milimetri, un tā ir izgatavota no Ti64 titāna sakausējuma. Tā ir daļa no sadarbības projekta starp Korea Aerospace Research Institute (KARI), KP Aviation Industries, AM Solutions un Hanjangas universitāti. Pārbaudē degvielas tvertne izturēja 330 bāru spiedienu, kamēr tā tika atdzesēta līdz -196 grādiem C, izmantojot šķidro slāpekli. Augstsprieguma komponenti ir būtiski lidojumam kosmosā; Viņi var piegādāt šķidro degvielu un kontrolēt gaisa kuģa stāvokli. Tiem ir arī jāuztur veiktspēja, vienlaikus uzturot aukstu temperatūru, kas nepieciešama zemas temperatūras degvielai. Tradicionāli ražotāji šo komponentu ražošanā izmanto kalšanas metodes. Šim procesam ir nepieciešama fiksēta veidne, kas nav piemērota dažādu izmēru pielāgotu detaļu izgatavošanai.Dr. Lī Hjubs, KITECH galvenais pētnieks, paziņojumā presei paskaidroja: "Šis tests parāda, ka liela mēroga piedevu ražošanas (3D drukāšanas) struktūras var droši izturēt zemas temperatūras un augsta spiediena apstākļus, kas imitē faktisko darbības vidi. Tas ir pamats 3D drukāšanas plašai izmantošanai kosmosa nozarē.
Izmantojot zemas{0}}temperatūras spiediena pārbaudi
Lai ražotu degvielas tvertni, KITECH komanda vispirms izveidoja divas puslodes atsevišķi. Pēc tam apstrādājiet tos un sametiniet kopā, lai izveidotu konteineru. Viss process ilga trīs dienas. Saskaņā ar pētniecības un izstrādes komandas sniegto informāciju viss ražošanas cikls aizņem tikai dažas nedēļas, kas ir ievērojami īsāks nekā tradicionālās metodes. Zinātnieki ir norādījuši, ka tradicionālās liešanas un kalšanas metodes lielu titāna sakausējuma konteineru ražošanai saskaras ar problēmām saistībā ar materiālu piegādi, dizaina ierobežojumiem, kā arī pieaugošajām izmaksām un piegādes cikliem. Pēc ražošanas komanda veica KARI testu tā tvertnes zemā{5}}temperatūrā. Titāna sakausējuma sfēru novietošanas tests iekārtā, ko norobežo betona barjera. Tvertni atdzesē līdz -196 grādiem C un pakļauj 330 bāru spiedienam.
Testi ir parādījuši, ka konteiners var izturēt ekstremālās telpas vidēs. Tomēr ir nepieciešama turpmāka pārbaude, lai pārbaudītu, vai tas var atkārtoti izturēt skarbos kosmosa lidojumu apstākļus. Kā norādīja Kims Hjuns Džons no KARI: "Mēs turpināsim sadarboties, lai veiktu cikliskus stresa testus darba spiediena apstākļos un meklētu papildu sertifikātus, kas nepieciešami kosmosa lidojumu sertifikācijai.
