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3D打印用于材料開發(fā)又

發(fā)布時間：2022-07-18 11:04:01瀏覽：7022點(diǎn)贊：

2022年4月21日

，航天器材料不僅性能要求先進(jìn)——它們還必須承受高水平的熱量

、摩擦和壓力等

。為了克服這些挑戰(zhàn)

，建造航天器及其不同部件需要堅固耐用的材料

。最近

，美國宇航局格倫研究中心的科學(xué)家們開發(fā)了一種革命性的金屬合金

，該合金有可能使航天器和噴氣發(fā)動機(jī)部件在極端條件下更加高效和可靠

。

△渦輪發(fā)動機(jī)燃燒器（燃料-空氣混合器）是由NASA Glenn使用3D打印而成

。圖片來自美國國家航空航天局

新合金是在NASA航空研究任務(wù)理事會(ARMD)運(yùn)營的轉(zhuǎn)型工具和技術(shù)(TTT)項目下使用3D打印制造的。TTT一直參與為NASA開發(fā)各種其他高科技計算和實驗技術(shù)

。GRX-810可以持續(xù)承受超過1090°C的高溫

。可用于制造火箭和渦輪發(fā)動機(jī)

，并應(yīng)用于運(yùn)載火箭

、洲際彈道導(dǎo)彈、導(dǎo)彈

、商用噴氣發(fā)動機(jī)

、高超音速等等。它還繼承了NASA及其噴氣推進(jìn)實驗室的其他開創(chuàng)性工作

，例如用于發(fā)動機(jī)的GRCo-84銅合金

。

NASA指出GRX-810還具有以下特點(diǎn)，

*抗壓強(qiáng)度是之前的二倍

*合金的拉伸力/彎曲靈活性是以前的三倍半

*在高溫應(yīng)力下的耐久性超過1000倍

△軋制合金特種金屬

。圖片來自Pexels

這一消息對于3D打印行業(yè)來說具有雙重意義

，因為GRX-810合金它可以用3D打印制造

。NASA使用該技術(shù)“將納米級氧化物均勻地分散在整個合金中，從而提供更好的高溫性能和耐用性能”?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">，F(xiàn)在

，NASA能夠以更低的成本和更可控的方式獲得ODS材料。如果用傳統(tǒng)工藝

，需要使用球磨方法來制造

。然而，現(xiàn)在僅使用3D打印和靜電沉積等方法

，就可以設(shè)計出比其他方法制造方法性能更高的合金

。實際上，3D打印還可以使這些材料更加通用

，并使工程師實現(xiàn)更為優(yōu)化的設(shè)計想法

。

△NASA航天器示意圖。圖片來自3dprint

應(yīng)用這兩種工藝大大加快了我們材料開發(fā)的速度

。我們現(xiàn)在可以任何時候更快

、性能更好地生產(chǎn)新材料，”NASA材料科學(xué)家Tim Smith說

。3D打印不僅僅是一種生產(chǎn)技術(shù)

，它還充當(dāng)了一種材料發(fā)現(xiàn)工具。該技術(shù)再次在高超音速競賽的一個關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)揮作用

，它或許可以成為高超音速滑翔飛行器開發(fā)下一代新材料的關(guān)鍵技術(shù)

，特別是用于發(fā)動機(jī)和蒙皮部件。

3D打印以前曾用于創(chuàng)建獨(dú)特的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀結(jié)構(gòu)

，但現(xiàn)在它可以在設(shè)計結(jié)構(gòu)和零件之前設(shè)計材料本身

。這可能意味著增材制造可以成為一個材料開發(fā)平臺，并且為精確應(yīng)用設(shè)計更為適合的材料

，這個方向可能比我們許多人想象的要走得更遠(yuǎn)

。

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