INSSTEK ТА KARI досягли прориву в розробці 3-тонного ракетного сопла

У партнерстві з Корейським аерокосмічним науково-дослідним інститутом (KARI) південнокорейський постачальник рішень для промислового 3D-друку InssTek розробив 3-тонне ракетне сопло з багатьох матеріалів і подовжувач ракетного сопла. Компоненти були виготовлені з використанням матеріалів, які підходять для кожної деталі. Описується як основний корпус, багатоматеріальне сопло ракети містить внутрішню частину, виготовлену з аль-бронзи (сплав Cu) з каналом охолодження з інтервалом 1 мм, і зовнішню частину, виготовлену з інконелю 625 (сплав Ni). Крім того, подовжувач сопла ракети виготовлено зі сплаву C-103, ніобієвого сплаву. Розміри сопла склали (мм): ширина - 420 мм (зверху)/382 мм (знизу), висота - 552 мм.

Ця розробка стала результатом масштабних досліджень, включаючи успішні випробування згоряння подовжувача сопла ракети С-103 і багаторазові запуски сопла ракети з різних матеріалів. Ці компоненти були інтегровані в єдиний високопродуктивний блок.

Багатоматеріальна технологія 3D-друку зіграла вирішальну роль, уможлививши створення складних структур і функцій, необхідних для ефективності та надійності компонентів ракетних двигунів. Цей підхід дозволяє розробляти рішення, які відповідають складним вимогам сучасної аерокосмічної техніки, наприклад, оптимізувати теплове управління та забезпечити цілісність конструкції.

Крім InssTek, NASA успішно надрукувало та випробувало сопло ракетного двигуна на 3D в рамках свого проєкту RAMFIRE, який фінансується Управлінням місії космічних технологій NASA (STMD). Сопло RAMFIRE, розроблене в Центрі космічних польотів імені Маршалла НАСА спільно з Elementum 3D, використовує зварювальний алюмінієвий сплав A6061-RAM2, оптимізований для термостійкості в ракетних двигунах.

Цей легкий матеріал дозволяє виготовляти міцніші та легші компоненти, критичні для місій у глибокому космосі. Цільна 3D-друкована конструкція зменшує складність виробництва та зменшує час, пропонуючи потенційні застосування в ініціативі НАСА «Від Місяця до Марса» та за її межами, полегшуючи майбутні місії з більшим корисним навантаженням.

У 2019 році компанія-виробник програмного забезпечення nTop співпрацювала з лондонською фірмою Betatype для оптимізації сопла ракети, досягнувши скорочення часу виготовлення на 28% за допомогою системи Renishaw AM250. Це партнерство продемонструвало, як інтеграція програмного забезпечення для генеративного проєктування nTop з інструментами оптимізації процесів Betatype підвищує продуктивність у металургії AM. Проєкт продемонстрував, як інтеграція вдосконаленого дизайну та оптимізації з ефективними виробничими процесами дозволяє досягти значної економії часу та підвищення продуктивності, особливо очевидного у виробництві складних функціональних деталей, таких як титанове ракетне сопло.

Поряд з аерокосмічними розробками, металева AM-система MX-Lab від InssTek досягла значного глобального успіху, залучивши провідні університети та дослідницькі установи. Цей 3D-принтер використовується для дослідження матеріалів за технологією DED. Його ключова функція, система «Hexa Powder Feeder», дозволяє точно контролювати до шести різних пропорцій матеріалів під час експериментів. Ідеально підходить для ретельних досліджень, ця система гарантує точну подачу порошку навіть у мінімальних кількостях. Компактні розміри MX-Lab, створені для досліджень, надають дослідникам гнучкість у проєктуванні та проведенні експериментів. Завдяки інтуїтивно зрозумілому інтерфейсу та розширеним функціям він дає змогу науковцям та інженерам широко досліджувати різні склади та властивості матеріалів.

MX-Lab від InssTek продається в регіонах, включаючи США, Європу та Азію, і продовжує користуватися попитом завдяки своїй надійності та успішним дослідженням. Представник InssTek сказав: «Високий інтерес і довіра до роботи та потенціалу MX-Lab з боку дослідницьких установ є рушієм нашого успіху на світовому ринку. Ми прагнемо продовжувати партнерство з більшою кількістю установ, щоб сприяти розвитку інноваційних технологій».