增材制造:SpaceX崛起的秘诀( 二 )
3.材料范围广泛 , 如镍基、钴基、铁基合金、碳化物复合材料等 , 可满足工件不同用途要求 , 兼顾心部性能与表面特性;
4.熔覆层及其界面组织致密 , 晶粒细小 , 无孔洞 , 无夹杂裂纹等缺陷;
5.可对局部磨损或损伤的大型设备贵重零部件、模具进行修复 , 延长使用寿命;
6.熔覆工艺可控性好 , 易实现自动化控制;
7.对损坏零部件 , 可实现高质量、快速修复 , 减少因故障停机时间 , 降低设备维护成本;
8.常用熔覆层硬度范围HRC30~60 , 超高硬度要求的可达HRC65~75 , 熔敷层厚度范围0.1~10.0mm;
9.可对金属部件进行直接生产制造 。
当然 , SpaceX打印出来的产品也要经过冷却循环 。
SuperDraco引擎燃烧室
SuperDraco火箭是为紧急逃生而设计的 , 以应对火箭第一级发生爆炸 , 发射失败时安全逃生之用 。 SuperDraco火箭必须能瞬间让乘员舱推力增加到难以置信的12万磅来脱离爆炸的助推器 。
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而SuperDraco的引擎燃烧室是用铬镍铁合金3D打印出来的 , 这是一种航空航天工业中用于高应力部件的超耐热高应力耐蚀合金 。 打印出来的部件接受了各种测试 , 例如多次启动 , 高温和延长的点火持续时间等等 。 这些测试证明 , 发动机舱已准备好用于载人飞行的Dragon2(龙飞船2号) 。
主氧化剂阀体
2014年 , 猎鹰9号火箭的一个Merlin1D发动机安装了一个3D打印的主氧化剂阀(MOV)体 , 该组件成功地经受了超高压和高振动下的低温温度测试 。 最令人称奇的是 , 它仅用了2天就制造完成 , 与传统模具制造和铸造所需的2个月典型周期相比 , 这真是一个创纪录的时间 。 经过各种测试和资质认证后 , 3D打印的这个组件被允许用来替换所有猎鹰9号上的铸件 。
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由于SpaceX愿意采用新技术 , 这些关键组件的应用只是AM所统治的未来的第一步 。 只要有利于降低成本这个最终目标 , SpaceX的库存中就会有越来越多的零部件会使用这些技术 。 随着技术的成熟 , 这类技术的应用也将继续扩大 , SpaceX等公司的任何技术发展都会渗透到其他行业 。
【增材制造:SpaceX崛起的秘诀】有了SpaceX的AM火炬 , 这项技术的未来看起来一片光明 。
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