1.Resumen de las boquillas de los motores de cohetes
Las partes importantes de un motor de cohete incluyen su boquilla, que transforma los gases de alta temperatura y alta presión generados por la combustión en empuje. La construcción intrincada y exacta de la boquilla requiere que resista altas temperaturas, alta presión y flujo de aire de alta velocidad; por lo tanto, los criterios para los materiales y las técnicas de producción son bastante altos. El método de producción convencional de toberas de motores de cohetes requiere varios procedimientos costosos y que requieren mucho tiempo, entre ellos forjado, mecanizado, soldadura, etc.
2. Beneficios de la tecnología de impresión 3D en metal
Particularmente con tecnología de fusión por láser selectiva (SLM), la impresión 3D de metal se ha mostrado muy prometedora en la fabricación de toberas de motores de cohetes debido a sus ventajas especiales: gran libertad de diseño, ligereza y reducción de peso, alta utilización de material, bajo coste de producción, forma y forma integradas. , y la posibilidad de fabricar estructuras internas complejas.
La tecnología de impresión 3D de metal puede producir formas geométricas complicadas, lo que permite que el diseño de las boquillas tenga más libertad y eficiencia. Los canales de enfriamiento internos más complicados y las construcciones livianas posibles gracias a la optimización del diseño ayudan a mejorar la eficiencia de enfriamiento y el rendimiento de la boquilla.
La capacidad de lanzamiento y la eficiencia de los cohetes dependen fundamentalmente del diseño liviano de las toberas de los motores de cohetes, lo que promueve la reducción de peso. A través de la optimización estructural interna, la tecnología de impresión 3D de metal puede lograr una reducción de peso y ligereza al tiempo que preserva las cualidades mecánicas de los componentes.
La tecnología de impresión 3D de metal puede gestionar con precisión el proceso de deposición y solidificación de materiales, reduciendo así el desperdicio de material y aumentando la tasa de uso de material. La reducción de los costes de producción y la protección del medio ambiente dependen de que esto tenga una importancia considerable.
Aunque el desembolso inicial en equipos de impresión 3D en metal es bastante elevado, con el tiempo, mediante procedimientos de corte, acortamiento de los ciclos de fabricación y optimización del uso de materiales, los costes de producción pueden reducirse mucho.
Integración de forma y rendimiento: la tecnología de impresión 3D de metal puede lograr un diseño integrado de la forma y el rendimiento de los componentes, lo que permite que la boquilla mantenga buenas propiedades mecánicas y térmicas mientras tiene formas complejas.
Fabricación de tecnologías SLM de boquillas de motores de cohetes.
La tecnología avanzada de impresión 3D de metal que se aplica ampliamente en la producción de boquillas de motores de cohetes es la tecnología SLM. Tomando como ejemplo un tipo particular de motor de cohete, la construcción tiene una altura de aproximadamente 800 mm y un diámetro de aproximadamente 510 mm. La estructura exige grandes criterios de formación y es complicada. Mediante un diseño óptimo, el equipo técnico de Zhongrui Technology logra canales de enfriamiento internos más sofisticados y estructuras internas de reducción de peso livianas. La eficiente tecnología de fabricación aditiva iSLM600QN se adopta para la producción en masa aeroespacial. El excelente rendimiento a altas temperaturas y la resistencia mecánica del material de aleación de alta temperatura IN718 garantizan la durabilidad del tubo de escape en condiciones exigentes. En comparación con las boquillas de cola fabricadas convencionalmente, los resultados de las pruebas revelan que la boquilla de cola tiene un rendimiento muy mejorado.
Tecnología para la impresión de múltiples materiales
La tecnología de impresión multimaterial se convertirá en un camino importante para la fabricación de boquillas de motores de cohetes en el futuro a medida que la tecnología de impresión 3D de metal se desarrolle constantemente. Se pueden obtener técnicas de gestión térmica más ideales integrando las características de varios materiales, como una fuerte conductividad térmica, alta resistencia y resistencia a la oxidación, mejorando así el rendimiento y la confiabilidad de la boquilla.
Estudio de simulación y diseño de optimización.
Las tecnologías de impresión 3D de metal presentan más opciones de diseño para las boquillas de los motores de cohetes. La optimización del diseño y el análisis de simulación ayuda a predecir con mayor precisión el rendimiento y el comportamiento de la boquilla, mejorando así la confiabilidad y corrección del diseño.
Fabricación inteligente y control de calidad
La tecnología de impresión 3D en metal migrará hacia la producción inteligente y el control de calidad a medida que la inteligencia artificial y la tecnología IoT sigan mejorando. Mediante el monitoreo y el análisis de datos en tiempo real, se pueden encontrar y corregir rápidamente fallas en el proceso de fabricación, mejorando así la eficiencia de la producción y la calidad del producto.
Reduzca costos y mejore la eficiencia
Con la continua madurez y popularización de la tecnología de impresión 3D en metal, los costos de producción se reducirán aún más y se mejorará aún más la eficiencia de la producción. Esto hará que el empleo de la tecnología de impresión 3D de metal en la fabricación de boquillas de motores de cohetes se generalice y se profundice más.
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