美国空军在阿诺德基地探索高超音速3D打印技术-金属3D打印工厂

美国空军在阿诺德基地探索高超音速3D打印技术-金属3D打印工厂插图

✅大唐盛世-3D打印一站式服务平台,专注于金属3D打印的设计、加工、定制生产及应用,为新老用户提供钛合金3D打印、不锈钢3D打印、铝合金3D打印、模具钢3D打印等近百种金属3D打印加工服务及综合解决方案。大唐盛世多年金属3D打印经验,打印精密度高(误差小于0.05mm),售后保证,不满意可重做。

       导读:高超音速是一项热门研究领域,人们希望可以研制出高于声音几倍速度的飞行器。为了达到超过5马赫的速度,金属需要不断突破极端环境下的高温。目前,已经有越来越多的高超音速研究人员,转向尝试使用3D打印技术,利用该技术独特的材料和技术,开发超级零件。

美国空军在阿诺德基地探索高超音速3D打印技术

△美国空军的白橡树9号超高速风洞,正在测试末端高空区域防御(THAAD)导弹

      2022年8月19日,南极熊获悉,美国空军正在马里兰州白橡树的阿诺德工程发展中心,测试3D打印在超高速风洞的作用。

超高速风洞早期的3D打印研究

        该风洞由美国空军,用于高超音速地面测试和计算模拟的验证。该设施团队最初在七年前购买了一台桌面材料挤压机,但无法生产任何实质性的东西。2019年,9号风洞系统和氮气供应工程师Samuel Gigioli着手重新启动3D打印项目。这一次工程师们,利用该技术打印了塑料安装夹具、固定装置、量具和其它等工具。

末端高空区域防御(THAAD)导弹,旨在拦截和摧毁大气层内外的弹道导弹,而这些导弹正处于飞行的最后阶段。这里显示的THAAD导弹是在AEDC位于马里兰州白橡树的9号超高速风洞设施中,以收集高精度的静态稳定性和阻力数据。一旦证明,相同的测试模型和仪器将用于冯卡门气体动力学设施,以确认两个AEDC设施之间存在互补的测试能力。

因此,他们又购买了两台3D打印机,包括用于制造详细部件的大桶光聚合机,和一台大尺寸的长丝挤出机。通过内部3D打印,该小组能够在短短几小时内获得部件,而不是几周时间。Gigioli说:“已经有一些3D打印工具原型应用于风洞测试。事实上,一个非常关键的航空光学部件,就是采用我们的树脂3D打印机制作的,还有一些打印机制作测量或其它杂项部件。”

美国空军在阿诺德基地探索高超音速3D打印技术

△3D打印耐高温金属衬垫特写

超高速风洞使用耐高温金属3D打印衬垫

2019年2月,该小组进行了更为先进的3D打印研究,使用激光粉末床融合技术,为9号风洞制作开启了一个耐高温金属3D打印硬件项目。其目的是缩短隧道内使用的高温部件的交货时间和成本。

Gigioli说:”9号风洞的零件,持续面临着非常高的高压和高温,这些零件的寿命明显短于其它风洞内的零件。现在,采用3D打印技术,这些部件可以承受高达3000华氏度的高温(1648°度)。这就是为什么该技术制作金属的原因,在极端高温环境下变形相对较小的金属。”

Gigioli领导这个团队,管理材料、设备和打印机,同时与9号风洞首席设施工程师Nicholas Fredrick一起工作。一个承包商负责打印零件,管理生产工作流程,而另一个承包商提供打印粉末并进行材料特性分析。

美国空军在阿诺德基地探索高超音速3D打印技术

△超高速风洞使用3D打印制造的耐高温金属衬垫。它是保障风洞在高马赫运行下的组件之一,它可以承受几千度的温度。外径约为3英寸,内径约为2英寸,长度为3英寸

        在该团队打印的零件中,这个金属3D打印耐高温衬垫是超高速风洞稳定运行的关键结构件。该部件被放置在9号风洞的两个爆破隔膜之间,是隧道中作为高速阀门运行的一个组件的一部分。据Gigioli说,3D打印的衬垫比传统制造的对应部件性能更好。“Gigioli表示:“该部件的制造成本更低,制造和交付速度更快,而且对循环温度负荷的弹性更强,3D打印工艺在材料中创造了非常独特的微观结构,因此,该零件的结构和热性能与传统的锻打金属坯料不同。”

接下来,该团队将测试一个3D打印的颗粒分离器,用于过滤隧道内空气中的颗粒,一旦完成,该部件将在九月左右在高马赫条件下进行测试。随着先进的3D打印技术飞速发展,目前,全球参与高超音速军备竞赛的还有普渡大学、Astro America、Orbital ATK、Raytheon,以及VELO3D、GE和Lockheed Martin等。

(责任编辑:admin)

✅大唐盛世是一站式金属3D打印服务平台,长年专注于金属3D打印的设计、定制加工、小批量生产及后工序处理,拥有多年精密零件金属3D打印成型经验,旗下的大型金属3D打印生产基地位于东莞大朗镇光辉高新产业园,上万平米的打印生产制造车间,50多台高精度金属3D打印设备,CNC加工中心、4轴加工中心、5轴加工中心、三轴加工中心、铣床、数控车床、三坐标、精雕机、电火花机、钻攻机等配套设备上百台,擅长小公差、复杂结构原型、高精密度的金属零件小批量生产。为新老用户提供钛合金3D打印、铝合金3D打印、不锈钢3D打印、模具钢3D打印等近百种金属3D打印加工服务及综合解决方案。通过我们3D打印加工的产品被广泛应用于机械、医疗、通讯、电子、电器、汽车、航空航天等各行各业。公司自成立以来始终坚持:为客户提供满意的产品和服务的基本质量方针,严格执行ISO9001质量管理体系,加强6S质量体系的内部实施,并且通过全体员工的共同努力,让每一位客户对我们的服务及产品质量都表示满意。金属3D打印定制就到大唐盛世!

发表评论

https://www.3d-print.com.cn/