قطعات موشک آلیاژ تیتانیوم بزرگ معمولاً با استفاده از فناوری آهنگری ساخته می شوند. امروزه انتظار میرود فناوری چاپ سهبعدی زمان ساخت را به میزان قابل توجهی کوتاه کند. تیمی از دانشمندان موسسه فناوری تولید کره (KITECH) اعلام کردند که مخزن سوخت هوافضای آلیاژ تیتانیوم بزرگ که از طریق چاپ سهبعدی تولید میشود، آزمایش دوام حیاتی را پشت سر گذاشته است. بر اساس گزارشها، مخزن سوخت برای اولین بار در دمای شدید و فشار جهانی مقاومت کرده است. تیم مسئول این پروژه معتقد است که روش جدید چاپ سه بعدی آنها قادر خواهد بود اجزای هوافضایی قویتر و قابل تنظیمتر تولید کند.
مخزن سوخت پرینت سه بعدی آلیاژ تیتانیوم
تیم KITECH از فناوری چاپ سه بعدی رسوب مستقیم انرژی (DED) برای تولید مخازن سوخت خود استفاده می کند. در این روش از لیزر برای ذوب سیم های فلزی استفاده می شود و سپس طبق طراحی دیجیتال، سیم های آلیاژ تیتانیوم ذوب شده لایه به لایه روی هم قرار می گیرند تا اجزای آن ساخته شوند. این مخزن سوخت آلیاژ تیتانیوم چاپ سه بعدی دارای قطر 640 میلی متر و از آلیاژ تیتانیوم Ti64 است. این بخشی از یک پروژه مشترک بین مؤسسه تحقیقات هوافضای کره (KARI)، صنایع هوانوردی KP، AM Solutions، و دانشگاه هانیانگ است. در آزمایش، مخزن سوخت در حالی که با استفاده از نیتروژن مایع تا -196 درجه سانتیگراد خنک میشد، فشار 330 بار را تحمل کرد. اجزای ولتاژ بالا برای پرواز فضایی بسیار مهم هستند. آنها می توانند سوخت مایع را تامین کنند و وضعیت هواپیما را کنترل کنند. آنها همچنین باید عملکرد خود را در حین حفظ دمای سرد مورد نیاز برای پیشرانههای{17}در دمای پایین حفظ کنند. بهطور سنتی، سازندگان از روشهای آهنگری برای تولید این قطعات استفاده میکنند. این فرآیند نیاز به یک قالب ثابت دارد که برای ساخت قطعات سفارشی با اندازه های مختلف مناسب نیست. لی هیوب، محقق ارشد KITECH، در بیانیه مطبوعاتی توضیح داد: "این آزمایش نشان می دهد که ساختارهای تولید افزودنی در مقیاس بزرگ (چاپ سه بعدی) می توانند به طور قابل اعتمادی در شرایط دمای پایین و فشار بالا که محیط های عملیاتی واقعی را شبیه سازی می کنند، مقاومت کنند. این پایه و اساس کاربرد گسترده چاپ سه بعدی در صنعت هوافضا را ایجاد می کند.
از طریق آزمایش فشار دمای پایین-
برای ساخت مخزن سوخت خود، تیم KITECH ابتدا دو نیمکره را جداگانه ایجاد کرد. سپس آنها را ماشین کرده و به هم جوش دهید تا به شکل ظرف درآید. کل پروسه سه روز طول کشید. طبق گفته تیم تحقیق و توسعه، کل چرخه تولید تنها چند هفته طول می کشد که به طور قابل توجهی کوتاه تر از روش های سنتی است. دانشمندان اشاره کرده اند که روش های ریخته گری و آهنگری سنتی برای تولید ظروف بزرگ آلیاژ تیتانیوم با چالش هایی در تامین مواد، محدودیت های طراحی و همچنین افزایش هزینه ها و چرخه های تحویل مواجه است. کاری. آزمایش قرار دادن کره های آلیاژ تیتانیوم در یک تاسیسات محصور شده توسط یک مانع بتنی. ظرف تا 196- درجه سانتیگراد خنک شده و تحت فشار 330 بار قرار می گیرد.
آزمایشها نشان دادهاند که این کانتینر میتواند در محیطهای شدید فضایی مقاومت کند. با این حال، آزمایشهای بیشتری برای تأیید اینکه آیا میتواند بارها و بارها در برابر شرایط سخت پرواز فضایی مقاومت کند، مورد نیاز است. همانطور که کیم هیون جون از KARI اشاره کرد، "ما به همکاری برای انجام تست استرس چرخه ای تحت فشار کاری ادامه خواهیم داد و به دنبال گواهینامه های اضافی مورد نیاز برای صدور گواهینامه پرواز فضایی هستیم.
