Conflux為奧格斯堡軌道火箭開發(fā)3D打印熱交換器

2023年4月12日，南極熊獲悉，澳大利亞傳熱專家Conflux Technology公司正在與德國太空火箭制造商奧格斯堡火箭工廠（Rocket Factory Augsburg，RFA）展開合作，計劃將其3D打印的Conflux熱交換器整合到一個軌道火箭中。

熱交換器部件采用Conflux Technology的Monel K 500金屬合金材料生產(chǎn)，并使用EOS M300-4直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）技術(shù)完成打印。氣體管道熱交換器將在今年晚些時候完成交付，并進行功能測試。

作為澳大利亞航天局 "從月球到火星計劃"的一部分，3D打印熱交換器項目得到了"供應(yīng)鏈能力改進資助計劃 "的資助，該計劃去年向Conflux提供了100萬澳元。這項計劃旨在資助澳大利亞航天項目的開展，這些項目可能有助于美國宇航局正在進行的載人航天飛行任務(wù)，即登月和最終登陸火星。同樣，該計劃也澳大利亞航天局發(fā)展本國航空航天業(yè)的長期目標進行支持。

Conflux首席商務(wù)官DanWoodford評論說：" Conflux正在建立自己的優(yōu)勢，來引領(lǐng)3D打印熱端部件解決方案和極端應(yīng)用的相關(guān)材料的開發(fā)和商業(yè)化進程。在澳大利亞航天局從月球到火星資金供應(yīng)鏈能力改革的支持下，我們現(xiàn)在正將技術(shù)優(yōu)勢應(yīng)用于快速擴張的太空行業(yè)。"

當資金授權(quán)宣布時，Conflux首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人Michael Fuller說："我們非常高興能將我們的HXs投入太空！我們的HXs是一個很好的例子！這項資助將促進我們的熱交換器在火箭發(fā)動機等極端應(yīng)用環(huán)境中的技術(shù)發(fā)展和商業(yè)部署。"  

△Conflux技術(shù)公司3D打印產(chǎn)品組圖和液-液熱交換器。照片來自Conflux技術(shù)公司。

Conflux Monel K 500和EOS M 300技術(shù)

Conflux的Monel K材料是一種鎳銅合金，以其高耐腐蝕性、強度和耐用性而聞名，并在海洋和化學處理領(lǐng)域得到廣泛使用。Monel K還因其對應(yīng)力腐蝕開裂和抗點蝕能力而引人注目，點蝕是一種局部腐蝕形式，會導致金屬上產(chǎn)生隨機的小孔。

此外，Monel K500是MonelK材料的一種變體，它通過時效硬化和沉淀硬化進一步強化了性能，能夠提供更好的強度和硬度。因此，Monel K500具有較高的屈服強度、抗拉強度和更好的抗腐蝕和抗侵蝕能力，使其成為高壓類航空應(yīng)用和熱交換器部件生產(chǎn)的理想材料。

為了采用Monel K 500制造熱交換器部件，Conflux使用了他們?nèi)ツ曩徺I的EOS M300直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）機器進行打印。與其前身相比，M300的制造量增加了50%，并且通過改進布局、功能、硬件和軟件提供了強大的可靠性。

此外，M300集成了4個激光器，可以在粉床的任何區(qū)域同時操作，每個激光器不限于一個工作象限。這一特點減少了建造時間，最終實現(xiàn)了更高的生產(chǎn)產(chǎn)量。此外，EOS技術(shù)還提供了一個帶有EOSYSTEM SmartCal校準工具的氣流優(yōu)化的工藝室，確保了高建造質(zhì)量和可重復性。如此一來，Conflux聲稱這項技術(shù)實現(xiàn)了 "生產(chǎn)上的重大進步"。

△Conflux技術(shù)公司的Monel K測試部件。照片來自Conflux Technology。

增材制造和航空航天應(yīng)用

3D打印技術(shù)在航空航天業(yè)中的應(yīng)用，特別是關(guān)于太空火箭的生產(chǎn)，已經(jīng)不是什么新鮮事了。上個月，Relativity Space公司發(fā)射了世界上第一枚3D打印火箭Terran 1，這標志著增材制造在航天工業(yè)中發(fā)揮作用邁出了重要一步。

這枚火箭85%的結(jié)構(gòu)是3D打印的，它從佛羅里達州的卡納維拉爾角空軍基地發(fā)射，但在墜入大西洋前未能進入預定軌道。然而，Terran 1在其首次飛行中仍然取得了一些里程碑式的成就，例如：成為第一個成功發(fā)射并通過Max-Q，主機切斷（MECO）和第二階段分離等關(guān)鍵階段的3D打印火箭。展望未來，Relativity Space公司已經(jīng)開發(fā)了其下一代火箭Terran R，這款火箭將于明年發(fā)射。該公司希望將其火箭的3D打印構(gòu)成比例提高到95%，用于未來的發(fā)射任務(wù)。

在其他方面，總部位于加州的太空居住技術(shù)開發(fā)商Vast在3月份宣布已經(jīng)收購了美國航空航天公司Launcher，該公司是3D打印E-2液體火箭發(fā)動機的開發(fā)商。通過這項交易，Vast公司希望利用Launcher公司的3D打印火箭技術(shù)來推進他們創(chuàng)建人工重力空間站的目標。該公司今年已經(jīng)在尋求利用Launcher的Orbiter太空拖船和托管有效載荷平臺，以期進入軌道并測試其軌道空間站組件和子系統(tǒng)。