1. آلیاژ تیتانیوم
آلیاژهای تیتانیوم به دلیل استحکام زیاد، چگالی کم و مقاومت در برابر خوردگی فوق‌العاده، در ساخت سفینه‌های فضایی قابل توجه هستند. اگرچه چگالی آلیاژ تیتانیوم تقریباً نصف چگالی فولاد است، استحکام آن تقریباً مشابه و حتی از برخی جهات بهتر است. بنابراین آلیاژ تیتانیوم ماده عالی برای دستیابی به طراحی سبک وزن فضاپیما است. به طور همزمان، آلیاژهای تیتانیوم می توانند عملکرد ثابتی را در شرایط سخت از جمله دمای بالا، فشار بالا و محیط خورنده حفظ کنند. تیغه های موتور، قاب های ساختاری و اجزای اتصال ضروری فضاپیماها اغلب از آلیاژهای تیتانیوم ساخته می شوند.
آلیاژ تیتانیوم مشکل چاپ نسبتاً قابل توجهی در چاپ سه بعدی فلزی دارد ، بنابراین تجهیزات چاپ پایداری بالا و دقت زیادی لازم است. اما هنگامی که اجزای آلیاژ تیتانیوم به طور مؤثر چاپ می شوند ، عملکرد آنها فراتر از تکنیک های تولید معمولی خواهد بود. علاوه بر این مناسب برای استفاده های خاص مانند کاشت پزشکی ، آلیاژهای تیتانیوم دارای زیست سازگاری قوی هستند.
2. آلیاژ آلومینیوم
یکی دیگر از مواد پرینت سه بعدی فلزی که اغلب در ساختمان فضاپیما استفاده می شود آلیاژ آلومینیوم است. آلیاژ آلومینیوم به دلیل وزن کم، استحکام زیاد و هدایت حرارتی مناسب، بسیار ترجیح داده می شود. اگرچه آلیاژ آلومینیوم چگالی بسیار کمتری نسبت به فولاد دارد، اما استحکام آن می تواند تا حدودی شبیه به برخی فولادها باشد. بنابراین آلیاژ آلومینیوم ماده عالی برای ساخت قطعات فضاپیماهای سبک وزن است.
در چاپ سه بعدی فلزی ، آلیاژ آلومینیوم تولید آن بسیار آسان است و میزان استفاده از مواد زیاد است. با استفاده از طراحی هوشمندانه ، مهندسان می توانند اجزای آلیاژ آلومینیومی سبک و قوی تولید کنند ، بنابراین باعث افزایش عملکرد و مصرف سوخت فضاپیما می شوند. با این حال ، آلیاژ آلومینیوم مستعد واکنش با اکسیژن در طی فرآیند چاپ است که باعث کاهش کیفیت محصول نهایی می شود. در نتیجه ، اقدامات احتیاطی مناسب چنین محافظت از گاز بی اثر باید در هنگام چاپ انجام شود.
استیل استیل
به دلیل مقاومت در برابر خوردگی برجسته ، استحکام زیاد و عملکرد پردازش استثنایی ، فولاد ضد زنگ نیز در ساخت فضاپیما نقش دارد. در محیط بسیار فاسد بسیار پایدار ، فیلم اکسید غنی از کروم روی سطح فولاد ضد زنگ ممکن است به طور مؤثر در برابر خوردگی چندین محیط شیمیایی مقاومت کند. علاوه بر این هزینه ارزان و بازیافت قوی از فولاد ضد زنگ به کاهش هزینه های بیشتر کمک می کند.
در چاپ سه بعدی فلزی ، استحکام کششی و استحکام با عملکرد بالا از اشیاء چاپی ناشی از یک روش چاپی از جنس استنلس استیل نسبتاً اساسی است. این امر باعث می شود فولاد ضد زنگ مواد مناسبی برای ساخت اجزای فضاپیمای ایجاد شود که قادر به مقاومت در برابر بارهای قوی و محیط های خورنده هستند. با این حال ، در مورد پیچیدگی ساختاری و آزادی طراحی ، خصوصیات جسمی فولاد ضد زنگ برخی محدودیت ها را تحمیل می کند. بنابراین ، از فولاد ضد زنگ اغلب در ساختمان سفینه فضایی برای تولید قطعاتی با ساخت و سازهای تا حدودی اساسی استفاده می شود.
4. آلیاژهای با دمای بالا
به‌ویژه در محیط‌های با دمای بالا و فشار بالا، آلیاژهای با دمای بالا در ساخت فضاپیما کاربرد گسترده‌ای پیدا می‌کنند. کیفیت مکانیکی عالی و مقاومت در برابر اکسیداسیون در آلیاژهای با درجه حرارت بالا مبتنی بر نیکل و آهن به وفور یافت می شود. این آلیاژها می توانند استحکام و پایداری خوبی را در دماهای بالا حفظ کنند و به طور گسترده در ساخت اجزای ضروری مانند موتورهای فضاپیما، توربین های گازی و موتورهای توربین استفاده می شوند.
آلیاژهای درجه حرارت بالا در چاپ سه بعدی فلزی تا حدودی پیچیده هستند که خواستار محیط چاپ پایدار و ابزارهای چاپی با دقت بالا هستند. با وجود چاپ موثر ، اجزای آلیاژ درجه حرارت بالا ، قابلیت اطمینان و عملکرد برجسته ای را ارائه می دهند. علاوه بر این ، آلیاژهای درجه حرارت بالا با مقاومت در برابر خزش برتر ، به افزایش کارایی موتورهای سفینه فضایی معاصر کمک می کنند.
پنج: آلیاژ نسوز
علاوه بر این ، داشتن کاربردهای ویژه در ساخت و سازهای سفینه فضایی آلیاژهای نسوز مانند نیوبیوم ، تانتالوم ، مولیبدن ، رنیوم ، تنگستن و آلیاژهای آنها هستند. این آلیاژها که معمولاً در شرایط دمای فوق العاده بالا مورد استفاده قرار می گیرند ، دارای نقاط ذوب فوق العاده بالا و ویژگی های مکانیکی عالی هستند. به عنوان مثال ، آلیاژهای مبتنی بر Niobium در موارد استفاده از جمله لبه های پیشرو Hypersonic ، سیستم های کنترل واکنش فضا و نازل های خنک کننده اشعه.
آلیاژهای نسوز در چاپ سه بعدی فلزی برای چاپ و خواستار برخی از تکنیک ها و تجهیزات چاپی تا حدودی دشوار است. اجزای آلیاژ نسوز ، با این وجود ، عملکرد و ثبات خوبی را پس از تولید مؤثر ارائه می دهند. علاوه بر این کمک به افزایش طول عمر اجزای فضاپیما ، خوردگی قوی فلزات نسوز و مقاومت اکسیداسیون است.
مقایسه عملکرد مواد چاپ سه بعدی فلزی برای فضاپیما
Jan 02, 2025
ارسال درخواست