NASA представила порошковый материал GRX-810, предназначенный для 3D-печати жаропрочных компонентов, используемых в авиационных и ракетных двигателях. Эти детали могут функционировать до двух лет при крайне высоких температурах.
Аддитивное производство деталей двигателей раньше сталкивалось с серьезными ограничениями из-за недостатка металлических сплавов, которые могли бы выдерживать высокие температуры космического полета и при этом оставаться доступными. Дорогие сплавы были единственным вариантом для 3D-печати деталей двигателей, пока в Исследовательском центре Гленна NASA в Кливленде, штат Огайо, не появился сплав GRX-810.
В его состав входят никель, кобальт и хром. Керамическое оксидное покрытие на частицах порошкового металла усиливает его термостойкость и улучшает эксплуатационные характеристики. Эти порошки, известные как сплавы с оксидным дисперсионным упрочнением, на момент начала проекта также имели довольно высокую себестоимость.
Современная технология нанесения дисперсионного покрытия, разработанная в Гленне, использует резонансное акустическое смешивание. Контейнер, наполненный металлическим порошком и частицами нанооксида, подвергается воздействию быстрой вибрации, что равномерно покрывает каждую частицу оксидом, делая их неразделимыми. Даже если деталь, изготовленная из этого материала, впоследствии измельчается в порошок и используется повторно, следующий компонент будет сохранять свойства ODS.
Преимущества по сравнению с традиционными сплавами весьма значительны. GRX-810 может выдерживать температуру до 2000°F (1170°C) под нагрузкой в течение года, в то время как любой другой доступный сплав разрушится за считанные часы. Кроме того, детали, напечатанные на 3D-принтере, позволяют создавать более сложные формы по сравнению с металлическими компонентами, изготовленными традиционными методами.
Компания Elementum 3D из Эри, штат Колорадо, производит GRX-810 для своих клиентов в объемах от небольших партий до тонны. Она обладает эксклюзивной лицензией на запатентованный NASA сплав и технологии его производства и продолжает сотрудничество с Агентством в рамках Соглашения об усовершенствовании материалов, необходимых для освоения космоса.
Материал под воздействием нагрузки или стресса при высокой температуре может начать деформироваться и растягиваться, как ириска. Первые испытания сплава GRX-810, проведенные в ходе крупносерийного производства, показали срок службы вдвое дольше, чем у материала, созданного мелкосерийно, и это уже впечатляющий результат!
Фото: hi-tech.mail.ru