3D打印导弹推进器极大节约燃料
印度国防冶金研究实验室(DMRL) 的研究人员使用 3D 打印制造了一种改进的燃料喷射器,可以以较低的成本推进地对空导弹。 通过采用 PBF 3D 打印,并将三角形横截面集成到他们的注射器设计中,该团队已经能够将通常需要组装的两个部件整合到一个单一的、流量优化的设备中。工程师们表示,这样做时,他们不仅设法避免使用昂贵的电子束焊接 (EBW),而且还内置了独特的格状减重元件。 印度政府支持的导弹研发 自 2009 年以来,DMRL 的新型制造技术小组一直使用Optomec LENS-750 系统打印钢、钛和各种超级合金制成的导弹原型部件。在此过程中,该集团的工程师已经确定了该技术与传统航空航天生产工艺相比的优势,尤其是在设计自由度和交付周期方面。 然而,随着印度Vikram Sarabhai 航天中心类似推进器项目的成功,研究人员决定放弃 DED 技术,并设计自己的燃料喷射器。通过转向 PBF,工程师们现在表示,他们已经能够采用现有的导弹部件,并以一种无需支撑的方式重新设计它,同时又不妨碍其结构完整性。 该团队在论文中说:“由于传统制造的局限性,设计师没有太多的灵活性来创造更轻、更坚固、设计更好、更高效的零件,而是 [他们] 被迫设计专门用于制造的组件。” . “3D 打印作为一种解决方案来制造由设计师概念化、设计和建模的组件。” 一张经过改造的通向天空的门票 对于他们的 PBF 实验,DMRL 团队选择重新设计一个燃料喷射器部件,该部件通常用于导弹或火箭的反应控制系统中,为它们提供高度控制。由“喷射器”和“环”元件以及用于燃料和氧化剂输出的三个大孔组成,这些部件通常通过 CNC 加工和 EDM 生产,然后与 EBW 融合在一起。 据工程师称,以这种方式单独生产设备的元件会使它们“超重”并“影响其性能和效率”,同时需要为其复杂的内部几何结构提供支撑。 另一方面,通过切换到 PBF 并采用 DfAM 方法,DMRL 研究人员能够将他们的注射器生产为一个打印件,具有新的 66.4° 横截面,使其能够在没有支撑的情况下站立。在他们的改造中,该团队还设法升级了零件的流动路径,并从其低应力区域去除了材料,并将超轻型晶格引入其底部。 工程师完成对燃油喷射器的检修后,他们使用EOS-M400 DMLS 机器在 30 小时内用 IN718 镍合金3D 打印了原型,然后对其进行了 SEM …