Трехмерно напечатан крупнейший цельный ракетный двигатель
24.04.2019
Не так давно компания Orbex представила Prime, крупнейший в мире трехмерно напечатанный цельнометаллический ракетный двигатель. Пока, правда, в единственном экземпляре. Пускатель Orbex не только использует стопроцентно возобновляемое топливо, что, в частности, способствует минимизации орбитального мусора, но также оптимизирован для его формирования с помощью селективного лазерного наплавления. Данный подход позволил создать конструкцию, которая на 30 процентов легче и на 20 процентов эффективнее любой другой ракеты-носителя в своей категории. Компания Orbex, британская компания, занимающаяся космическими полетами, которая разрабатывает небольшие ракеты-носители для спутников, представила Prime на торжественном открытии своей новой штаб-квартиры в Форресе, Шотландия. Двигатель Prime был напечатан в 3D-формате на принтере SLM 800. Это широкоформатная металлоаддитивная производственная система от SLM Solutions. На внедрение новой техники компания Orbex получила 40 миллионов долларов в государственном и частном финансировании от таких источников, как U.K. Space Agency и венчурные компании Sunstone Technology Ventures и High-Tech Gründerfonds, и смогла привлечь талантливых разработчиков с опытом работы в ведущих космических организациях, включая NASA, ESA и Ariane.
Аэрокосмические инженеры Orbex тесно сотрудничали с командой разработчиков приложений в штаб-квартире SLM Solutions в Любеке, Германия, для обеспечения успешного перехода проекта в производство с использованием селективного лазерного наплавления.
Здесь требовалось самое тесное сотрудничество с поставщиком оборудования из-за сложности и размера компонента, планируемого к производству. Лукас Панкевич, специалист по приложениям, возглавил группу консультантов в SLM Solutions для разработки уникального набора параметров, оптимизированных для этой конкретной геометрии.
Работая в тесном сотрудничестве с командой дизайнеров Orbex, Лукас Панкевич провел консультации по различным конструктивным особенностям и вариантам ориентации, обеспечивая при этом конструкцию изделия с требуемыми свойствами материала и точностью размеров.
Нашей целью в ходе этого процесса было оправдать ожидания команды Orbex в плане качества, сохранить функциональность узла и адаптировать его конструкцию к аддитивному металлопроизводству. Каждый отдельный поддерживающий элемент, используемый при подготовке данных, был настроен на обеспечение наилучшего качества в каждой секции двигателя, с учетом также и постобработки, подчеркивает Лукас Панкевич.
Широкоформатная металлоаддитивная система SLM 800 имеет возможность послойного нанесения порошкового слоя 260 на 500 миллиметров, что позволяет изготавливать детали высотой 800 миллиметров, что в свою очередь позволяет изготавливать двигатель Prime с использованием специального никелевого сплава в виде единого элемента.
Система распаковки SLM HUB для SLM 800 объединяет бесконтактную обработку порошка и автоматические конвейеры сборочной камеры для передачи готовой детали на станцию распаковки, предназначенную для удаления порошка посредством вибрации и вращения.
Стратегия удаления порошка включена в процесс с помощью специально предназначенных каналов доставки. Необходимо быть уверенным в том, что из зоны сборки было удалено как можно больше порошка при уменьшении потерь материала.
После завершения принтерного производства эталонные образцы, собранные вместе с двигателем, о котором идет речь, были проанализированы в лаборатории металлографии SLM Solutions, где уровень пористости и распределение, как было доказано, соответствовали принятым критериям качества.
Быстрое время итерации, присущее процессу SLM, позволило Orbex добиться сокращения времени и затрат. Можно говорить о 90-процентной экономии времени на обработку по сравнению с традиционными станками с числовым программным управлением.
Ещё из раздела технологии
Система автоматизированной металлообработки MasterCAM 2017 Beta доступна для публичного тестирования
Компания CNC Software завершила работу над системой автоматизированной металлообработки следующего поколения MasterCAM. Новое программное обеспечение MasterCAM 2017 доступно как Public Beta всем поддерживаемым в настоящее время клиентам MasterCAM. ...
29.02.2016


