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欧洲航天局成功测试D打印的铂合金火箭燃烧

2020.01.16 来源: 浏览:0次

  近日,欧洲航天局(ESA)宣布,该机构在现实、苛刻的条件下对的铂合金火箭燃烧室及其喷嘴的测试成功通过,而该部件的开发商空中客车防务与空间(Airbus Defence Space)公司在德国Lampoldshausen制造了这些原型推进器。

  这次构建和测试是欧洲航天局对外宣称的一项先进卫星推力室增材制造技术(AMTAC)项目的一部分。据OFweek D打印了解,这次的点火测试持续了一个多小时,经过了618个完整的点火周期。

  该项目点火测试经理Steffen Beyer博士称,整个测试包括 2分钟的连续燃烧。Beyer说,在此测试期间,最高温度曾经达到了125 ℃,这证明了 D打印的燃烧室和喷嘴在性能上与常规制造的推进器不相上下。 这一项是世界第一。 他说。

  这种燃烧室主要用在10N肼推进器上,它是用一种铂-铑合金材料 D打印的。据代表欧洲航天局监督该项目的Laurent Pambaguian称,该项目也是对于 D打印作为一种制造方法所具备的效率的测试。

  这样做的目的也是为了测试这种能够降低材料成本的制造方式。 Pambaguian说, 一开始我们并不敢肯定它一定就能做到,我们甚至不知道使用的金属粉末质量是否合适。在生产上,我们结束了激光机一般只用于首饰制造的历史,这是目前使用此种金属材料的最先进工业级技术。

  Beyer博士说,材料成本的节约也在该计划的考虑之中。

  考虑到目前铂的价格大约为每克40欧元, D打印能够带来的节约相当可观。 他解释说。 我们每年生产个此类的推进器,以满足不同的客户。 D打印应该会实现更短的生产周期和更具弹性的生产流程,比如按需制造。

  这种用来制造燃烧室和喷嘴的铂铑合金粉末是由Heraeus提供的,并由Nanoval进行了雾化。构建该装置的增材制造过程是由Fraunhofer激光技术、机床和成形技术研究所负责监督的。

  我们在第一阶段使用铂-铑合金是因为在增材制造技术中铂合金的应用最为成熟。在下一阶段,我们将尝试使用新的合金 铂-铱进行打印,它具有性能优势。 Bayer博士说。 这种合金如果使用传统的铸造和锻造技术不容易被制造,所以打印是让其在太空中得到应用的唯一方式。

  燃烧室和喷嘴组合的制造和测试是长期运行的一项电信系统高级研究(ARTES)计划的一部分,该计划是由欧洲航天局监督的。

  欧洲航天局材料技术部的负责人Tommaso Ghidini说,根据计划他们将逐渐转向使用包括铬镍铁合金和铜在内的材料,因为这些材料可以制造更大的体积。Ghidini说,该机构的这些计划是与行业合作伙伴和欧洲航天局成员国共同制定的,它的目的将 D打印的部件用于太空领域的日常应用。他说,这个过程包括各种资格认证和验证过程。

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