INSSTEK И KARI достигли прорыва в разработке 3-тонного ракетного сопла

В партнерстве с Корейским аэрокосмическим научно-исследовательским институтом (KARI) южнокорейский поставщик решений для промышленной 3D-печати InssTek разработал 3-тонное ракетное сопло из множества материалов и удлинитель ракетного сопла. Компоненты были изготовлены с использованием материалов, подходящих для каждой детали. Описывается как основной корпус, многоматериальное сопло ракеты содержит внутреннюю часть, изготовленную из аль-бронзы (сплав Cu) с охлаждающим каналом с интервалом 1 мм, и наружную часть, изготовленную из инконеля 625 (сплав Ni). Кроме того, удлинитель сопла ракеты изготовлен из сплава C-103, ниобиевого сплава. Размеры сопла составили (мм): ширина – 420 мм (сверху)/382 мм (снизу), высота – 552 мм.

Эта разработка явилась результатом масштабных испытаний, включая успешные испытания сгорания удлинителя сопла ракеты С-103 и многократные запуски сопла ракеты из разных материалов. Эти компоненты были встроены в единый высокопроизводительный блок.

Многоматериальная технология 3D-печати сыграла решающую роль, позволив создать сложные структуры и функции, необходимые для эффективности и надежности компонентов ракетных двигателей. Этот подход позволяет разрабатывать решения, отвечающие сложным требованиям современной аэрокосмической техники, например оптимизировать тепловое управление и обеспечить целостность конструкции.

Помимо InssTek, NASA успешно напечатало и опробовало сопло ракетного двигателя на 3D в рамках своего проекта RAMFIRE, финансируемого Управлением миссии космических технологий NASA (STMD). Сопло RAMFIRE, разработанное в Центре космических полетов имени Маршалла НАСА совместно с Elementum 3D, использует алюминиевый сварочный сплав A6061-RAM2, оптимизированный для термостойкости в ракетных двигателях.

Этот легкий материал позволяет изготавливать более крепкие и более легкие компоненты, критические для миссий в глубоком космосе. Цельная 3D-печатная конструкция уменьшает сложность производства и уменьшает время, предлагая потенциальные применения в инициативе НАСА «От Луны до Марса» и за ее пределами, облегчая будущие миссии с большей полезной нагрузкой.

В 2019 году компания-производитель программного обеспечения nTop сотрудничала с лондонской фирмой Betatype для оптимизации сопла ракеты, достигнув сокращения времени изготовления на 28% с помощью системы Renishaw AM250. Это партнерство продемонстрировало, как интеграция программного обеспечения для генеративного проектирования nTop с инструментами оптимизации процессов Betatype повышает производительность в металлургии AM. Проект продемонстрировал, как интеграция усовершенствованного дизайна и оптимизации с эффективными производственными процессами позволяет добиться значительной экономии времени и повышения производительности, особенно очевидной в производстве сложных функциональных деталей, таких как титановое ракетное сопло.

Наряду с аэрокосмическими разработками металлическая AM-система MX-Lab от InssTek достигла значительного глобального успеха, привлекая ведущие университеты и исследовательские учреждения. Этот 3D принтер используется для исследования материалов по технологии DED. Его ключевая функция, система Hexa Powder Feeder, позволяет точно контролировать до шести различных пропорций материалов во время экспериментов. Идеально подходит для тщательных исследований, система гарантирует точную подачу порошка даже в минимальных количествах. Компактные размеры MX-Lab, предназначенные для исследований, придают исследователям гибкость в проектировании и проведении экспериментов. Благодаря интуитивно понятному интерфейсу и расширенным функциям, он позволяет ученым и инженерам широко исследовать различные составы и свойства материалов.

MX-Lab от InssTek продается в регионах, включая США, Европу и Азию, и продолжает воспользоваться спросом благодаря своей надежности и успешным исследованиям. Представитель InssTek сказал: «Высокий интерес и доверие к работе и потенциалу MX-Lab со стороны исследовательских учреждений является двигателем нашего успеха на мировом рынке. Мы стремимся продолжать партнерство с большим количеством учреждений, чтобы способствовать развитию инновационных технологий».