NASAの3Dプリントされたバイメタル軽量スラストチャンバーコンポーネントは、コールドスプレーテストに合格しました

プロジェクトはRDTチームによって完了され、RDTはNASAの宇宙技術ミッションエージェンシーの一部であるNASAの「ゲーム変更開発プログラム」によって資金提供されています。 RDTの目標は、より重く、通常はより多くの部品で構成される従来のハードウェアではなく、より軽量で費用効果の高い液体ロケットエンジン部品を提供することです。したがって、RDTのミッションは、将来のNASAおよび商用宇宙ミッションのメリットを実現します。

複数のレーザー加工技術の組み合わせ

ロボット堆積技術（RDT）チームは、アラバマ州ハンスビルにあるNASAのマーシャル宇宙飛行センターが主導しています。RDTチームは現在、革新的な光燃焼器、ノズル、インジェクターを設計および製造しています。チームは、自動ロボット堆積3D印刷技術、コールドスプレー堆積を組み合わせています。 、直接レーザーライン閉鎖、レーザー粉末床溶融およびレーザー粉末指向エネルギー堆積。目標は、軽量設計と高度な材料を新しい航空機に統合し、熱テストを通じて操作性、性能の安定性、および再利用性を検証することです。

耐光性と耐熱性

RDTプロジェクトチームは最近、軽燃焼室をテストする熱テストを実施しました。テストされた他のハードウェアには、燃料噴射装置とカーボンコンポジットノズルが含まれていました。テスト全体は、長寿命積層造形アセンブリ（LLAMA）プロジェクトの支援を受けて実施されました。



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ハードウェアは合計8回起動され、合計ホットスタート時間は365.4秒です。実施されたすべてのテストで、主燃焼室は750 psiもの高い圧力にさらされ、高温ガスの温度は華氏6,200度に近かった。

プロジェクトチームはまた、7,000ポンドの推力用に設計された3つの炭素複合ノズルをテストし、それらが極端な環境条件に耐えることができ、測定されたノズル温度が華氏4,000度を超えることを証明しました。



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3Dサイエンスバレーの理解によると、RDTの高度なランダーアドバンスアディティブマニュファクチャリングコールドスプレーコンポーネント（ALPACA）テストは非常によく行われており、業界パートナーに新しい技術的能力を示しています。

コールドスプレーの興奮

RDTチームの責任の下でのアルパカ積層造形コールドスプレーコンポーネントにおけるNASAとAerojetRocketdyneの取り組みは、積層造形技術の開発における協力とパートナーシップのもう1つの成功例です。

3Dサイエンスバレーの市場調査によると、プロジェクトのコールドスプレー技術は溶射法とは異なります。コーティングの多孔性は非常に低く、ベース材料とコーティングの熱負荷は小さく、材料は酸化が少なくなり、コーティングの不均一な結晶化が解消されます。この現象。 3Dサイエンスバレーの市場理解によると、溶接や機械加工なしで新しい部品を作ることに加えて、コールドスプレー技術のエキサイティングな点は、修理材料と部品を1つに統合し、部品の元の機能と部品を完全に復元できることです。 。属性。これにより、部品の耐用年数を数年、さらには数十年まで効果的に延長できます。

技術と素材の組み合わせ

プロジェクトでNASAが使用する粉末供給用のDED指向性エネルギー堆積プロセスは、バイメタルの処理に利点があり、統合チャネルノズルはセットアップと操作を最小限に抑える機会を提供します。この過程での熱は確かに高く、変形が起こる可能性がありますが。さらに、粉末供給のDED指向性エネルギー堆積プロセスの粉末使用効率は100％効果的ではなく、過剰に噴霧された粉末がチャネルに留まる可能性がありますが、初期の開発ではこれは大きな問題ではないことが示されています。 NASAは、さまざまな超合金をGRCop銅合金と混合することに成功しています。