Conflux Technology разрабатывает 3D-печатные теплообменники для орбитальных ракет Rocket Factory Augsburg

Jun 11, 2023

Австралийский специалист по теплопередаче Conflux Technology заключил партнерское соглашение с немецким производителем космических ракет Rocket Factory Augsburg (RFA) для внедрения своей технологии теплообменников Conflux, напечатанной на 3D-принтере, в орбитальную ракету.

Компоненты теплообменника производятся с использованием металлического сплава Monel K 500 компании Conflux Technology и печатаются с использованием технологии прямого лазерного спекания металла EOS M300-4 (DMLS). Газоканальный теплообменник будет разработан, изготовлен и пройдёт функциональные испытания позднее в этом году.

Этот проект, являющийся частью инициативы Австралийского космического агентства по освоению Луны и Марса, финансируется за счет Программы грантов на улучшение возможностей цепочки поставок, в рамках которой в прошлом году компания Conflux получила 1 миллион австралийских долларов. Эта инициатива и грант помогают Австралии реализовывать проекты, которые могут внести вклад в текущую миссию НАСА по осуществлению полета человека на Луну и, в конечном итоге, на Марс. Аналогичным образом, эта инициатива также поддерживает долгосрочную цель Австралийского космического агентства по развитию аэрокосмической промышленности в стране.

«В Conflux мы становимся лидерами в разработке и коммерциализации 3D-печатных тепловых решений и соответствующих материалов для экстремальных применений», — прокомментировал коммерческий директор Conflux Дэн Вудфорд. «При поддержке гранта Австралийского космического агентства на улучшение цепочки поставок по программе «Луна-Марс» мы теперь применяем его к быстро развивающейся космической отрасли».

Когда было объявлено о финансировании, генеральный директор и основатель Conflux Майкл Фуллер сказал: «Мы очень рады отправить наши HX в космос! Этот грант будет способствовать техническому развитию и коммерческому внедрению наших теплообменников в самых экстремальных условиях… ракетных двигателях».

Технология Conflux Monel K 500 и EOS M 300

Материал Monel K компании Conflux, никель-медный сплав, известен своей высокой коррозионной стойкостью, прочностью и долговечностью и широко используется в морской и химической промышленности. Монель К также примечателен своей устойчивостью к коррозионному растрескиванию под напряжением и точечной коррозии — форме локализованной коррозии, которая вызывает случайное образование небольших отверстий в металле.

Однако вариант K 500 был дополнительно усилен за счет старения и дисперсионного твердения, что обеспечивает повышенную прочность и твердость. Таким образом, монель К 500 обладает высоким пределом текучести, прочностью на разрыв и улучшенной стойкостью к коррозии и эрозии, что делает его идеальным для применения в авиакосмической промышленности, подвергающейся высоким нагрузкам, а также для производства деталей теплообменников.

Для производства компонентов теплообменника из Monel K 500 компания Conflux использует свои машины для прямого лазерного спекания металла EOS M300 (DMLS), которые они приобрели в прошлом году. Предлагая на 50% больший объем сборки по сравнению со своим предшественником, M300 также обеспечивает высокую надежность за счет улучшенной компоновки, функциональности, аппаратного и программного обеспечения.

Кроме того, M300 включает в себя 4 лазера, которые могут работать одновременно на любой области слоя порошка, при этом каждый лазер не ограничивается одним рабочим квадрантом. Эта функция сокращает время сборки, что в конечном итоге обеспечивает более высокую производительность производства. Кроме того, технология EOS также предлагает технологическую камеру с оптимизированным потоком газа и калибровочным инструментом EOSYSTEM SmartCal, что обеспечивает высокое качество сборки и повторяемость. Более того, Conflux утверждает, что эта технология позволила сделать «значительный шаг вперед в производстве».

Аддитивное производство и аэрокосмические применения

Использование технологии 3D-печати в аэрокосмической отрасли, особенно в производстве космических ракет, не является чем-то новым. Запуск в прошлом месяце первой в мире ракеты, напечатанной на 3D-принтере, компании Relativity Space, «Терран-1», ознаменовал значительный шаг вперед в роли аддитивного производства в космической отрасли.

Ракета, 85% которой была напечатана на 3D-принтере, была запущена со станции космических сил на мысе Канаверал во Флориде, но не смогла достичь орбиты и упала в Атлантический океан. Тем не менее, Terran 1 все же достиг ряда важных результатов в своем первом полете, зарекомендовав себя как первая ракета, напечатанная на 3D-принтере, которая успешно запустила и прошла такие важные этапы, как Max-Q, отключение главного двигателя (MECO) и отделение второй ступени. Заглядывая в будущее, Relativity Space разработала свою следующую ракету Terran R, запуск которой запланирован на следующий год. Компания надеется увеличить степень 3D-печати своих ракет до 95% для будущих миссий.