Făcând un pas remarcabil către viitorul explorării spațiale, SAB Aerospace (SAB) deschide noi drumuri prin utilizarea inovatoare a tehnologiei Direct Energy Deposition (DED). Compania a creat primul model demonstrativ al unuia dintre cele mai mari și mai complexe ajutaje reactive produse vreodată, o confirmare a motto-ului lor, „Modelăm viitorul spațiului, strat cu strat”. Acest design de ultimă generație al ajutajului marchează un progres semnificativ în privința misiunilor de explorare a spațiului îndepărtat.
Industria aerospațială a cunoscut o evoluție extraordinară de pe vremea fraților Wright, pionierii aviației, cărora li se atribuie inventarea, construirea și pilotarea cu succes a primului avion cu motor din lume. Odată cu apariția noilor tehnologii, sectorul a avansat constant, îmbunătățind pe parcurs procesele de producție. Una dintre tehnologiile cu cel mai mare impact din ultimii ani este fabricarea aditivă, care a revoluționat modul în care sunt proiectate, testate și produse componentele aerospațiale.
Acest articol explorează modul în care SAB Aerospace a exploatat fabricarea aditivă pentru a dezvolta un ajutaj reactiv extrem de complex, o reușită care ilustrează progresul industriei.
Fabricarea aditivă, cunoscută sub denumirea de imprimare 3D, presupune crearea unui obiect tridimensional dintr-un fișier digital. Deși nu toate metodele de imprimare 3D intră sub incidența fabricării aditive, această tehnică permite producătorilor să fabrice forme și structuri complexe care ar fi dificil de realizat cu metodele tradiționale.
Tehnologia Direct Energy Deposition (DED) utilizată de SAB Aerospace implică folosirea unui laser pentru a crea o baie de fuziune, în care este suflată pulbere metalică. Pe măsură ce pulberea se topește și apoi se răcește, aceasta formează un material solid, întregul proces fiind controlat de deplasarea 3D a unui sistem robotizat.
Această abordare permite producția de componente mai mari în comparație cu fuziunea cu laser pe pat de pulbere și este esențială pentru depășirea limitelor posibilului în producția aerospațială, oferind noi posibilități pentru piese complexe de mare volum.
Dar cum folosește SAB Aerospace fabricarea aditivă pentru a revoluționa industria aerospațială?
Fabricarea aditivă devine rapid standardul pentru producția de componente aerospațiale de precizie. Spre deosebire de producția tradițională substractivă, care implică tăierea unor forme dintr-un material solid cu ajutorul laserului sau al strungului, fabricarea aditivă construiește obiecte tridimensionale prin depunerea materialelor strat cu strat. Această tehnică reproduce tehnica de lucru a dispozitivelor de imprimare 3D de uz individual, dar la scară industrială, fiind capabilă să producă piese complexe, cu un nivel ridicat de detaliu.
SAB Aerospace se situează în avangarda acestei revoluții tehnologice, în special în ceea ce privește utilizarea tehnicii Direct Energy Deposition (DED). Această metodă avansată permite producția de componente cu o precizie și complexitate fără precedent, oferind avantaje semnificative în ceea ce privește îmbunătățirea capacităților și reducerea costurilor. Utilizarea tehnologiei DED are implicații deosebite în special pentru fabricarea ajutajelor reactive, un proces care, în mod tradițional, este brăzdat de provocări și complicații cronofage.
Fabricarea aditivă DED permite SAB Aerospace să producă componente de mare volum, cu caracteristici interne complexe, care nu puteau fi obținute anterior cu tehnicile de producție convenționale. Acest lucru nu numai că eficientizează procesul de producție, ci oferă și noi oportunități pentru proiectarea și funcționalitatea componentelor aerospațiale, marcând un salt semnificativ în industrie.
Așadar, ce face ca ajutajul SAB Aerospace cu adevărat excepțional?
SAB Aerospace, în cooperare cu AVIO, a ales să utilizeze procesul Direct Energy Deposition, alături de superaliajul Inconel® în dezvoltarea ajutajului lor reactiv. Această combinație are ca rezultat un ajutaj mai ușor și mai eficient în comparație cu modelele convenționale, aspecte esențiale pentru misiunile de explorare a spațiului îndepărtat care necesită capacități maxime de sarcină utilă.
Inconel® este utilizat cu predilecție în aplicațiile aerospațiale datorită rezistenței sale la coroziune excepționale și versatile, la o gamă largă de temperaturi și presiuni. Această proprietate este deosebit de importantă în condițiile dificile din spațiu, ceea ce îl face un material preferat în fabricarea ajutajelor spațiale.
Conceput special pentru motoare de rachetă de înaltă performanță, Inconel® este un superaliaj pe bază de nichel optimizat pentru rezistență ridicată, conductivitate termică excelentă și rezistență superioară la fluaj. Aceste atribute permit materialului să reziste la tensiuni și deformări semnificative la temperaturi ridicate, iar proprietățile sale optime de rezistență la oboseala oligociclică contribuie la prevenirea defectelor de material.
Inconel® rezistă la temperaturi cu până la 40% mai mari decât cele tolerate de aliajele tradiționale, ceea ce sporește performanța și capacitatea de reutilizare a componentelor. În medii extreme, ușurința de prelucrare și robustețea Inconel® îl diferențiază de alte materiale, îmbunătățind eficiența transferului de căldură și reducând greutatea. Aliajul este ales în special pentru rezistența sa ridicată, rezistența uniformă la coroziune, rezistența la fisurarea sub tensiune și rezistența excelentă la coroziunea în puncte la temperaturi ale apei cuprinse între 500 °F și 600 °F (260 °C–316 °C). În plus, datorită rezistenței sale admisibile ridicate la temperaturi mari, în special între 1200 °F și 1400 °F (649 °C–760 °C), materialul reprezintă opțiunea preferată pentru această aplicație.
Pe măsură ce omenirea își propune obiective ambițioase, precum misiuni de pe Lună pe Marte și alte expediții în spațiul îndepărtat, capacitatea de a trimite mai multe încărcături către destinații îndepărtate devine din ce în ce mai importantă. Misiunile spațiale caută în mod constant soluții inovatoare pentru a răspunde acestor cerințe exigente.
SAB Aerospace este dedicată pionieratului în progresul sectorului spațial. Echipa se implică cu pasiune în dezvoltarea de produse de ultimă generație și în furnizarea de servicii inovatoare care să forțeze limitele explorării spațiale.
Utilizarea de aliaje noi poate juca un rol esențial în acest demers, permițând producția de componente ușoare pentru rachete, capabile să facă față unor sarcini structurale ridicate.
În explorarea spațială, fiecare gram contează; reducerea masei este esențială pentru succesul viitoarelor misiuni în spațiul îndepărtat. Prin maturizarea tehnologiilor de fabricare aditivă și încorporarea materialelor avansate, proiecte precum cele de la SAB Aerospace vor facilita evoluția noilor sisteme de propulsie, a capacităților de fabricare în spațiu și a infrastructurii necesare.
Misiunea noastră este să oferim soluții care inspiră, transformă și contribuie semnificativ la progresul explorării spațiului.
În timp ce diverse companii aerospațiale încă evaluează potențialul aliajelor noi și al fabricării aditive DED, SAB Aerospace a adoptat deja aceste tehnologii. Ne concentrăm pe dezvoltarea de ajutaje reactive ușoare, fabricate aditiv din aliaje, o componentă esențială în realizarea unor misiuni spațiale mai eficiente și mai eficiente. Prin eforturile noastre de pionierat, ne propunem să fim deschizători de drumuri în industrie în crearea de soluții inovatoare și practice care nu numai că îndeplinesc, ci și depășesc cerințele viitorului explorării spațiale.
Ajutajul produs de SAB Aerospace se distinge și prin designul inovator care încorporează canale interne mici. Aceste canale sunt esențiale pentru menținerea temperaturii ajutajului, împiedicând topirea acestuia în condiții de funcționare intense. Spre deosebire de metodele tradiționale de fabricare, care ar putea necesita mii de piese îmbinate individual, ajutajul SAB Aerospace este construit ca o piesă unică. Acest lucru nu numai că reduce numărul de îmbinări, dar și scade semnificativ timpul de fabricație.
Utilizarea imprimantei 3D cu pulberi metalice Laserdyne® 795XL (de la Prima Additive) cu tehnologie DED în cadrul procesului de fabricație SAB Aerospace permite producția de componente mari și complexe cu viteză, precizie și eficiență fără precedent.Volumul de construcție generos al imprimantei de peste un metru cub permite crearea de specificații personalizate care sunt dificil, dacă nu chiar imposibil, de obținut cu alte tehnici de fabricație.
Această realizare este o dovadă a determinării SAB Aerospace de a depăși limitele ingineriei aerospațiale prin tehnologii avansate de producție.
