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Sep 01, 2023

Agile Space e 6K Additive collaborano per far avanzare la tecnologia spaziale con la stampa 3D in superleghe

Condividi questo articolo Con un passo significativo nel panorama in evoluzione della stampa 3D per applicazioni spaziali, Agile Space Industries e 6K Additive uniscono le forze per promuovere la tecnologia spaziale. Il duo

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Con un passo significativo nel panorama in evoluzione della stampa 3D per applicazioni spaziali, Agile Space Industries e 6K Additive uniscono le forze per promuovere la tecnologia spaziale. Il duo prevede di certificare e utilizzare la polvere di nichel 625 (Ni625) di 6K Additive per applicazioni spaziali dei clienti, concentrandosi sulla realizzazione di componenti critici per missili. Innanzitutto, la polvere di superlega di 6K Additive è in fase di certificazione per l’uso presso l’impianto di produzione di Agile Space, dove sarà utilizzata per componenti di stampa 3D destinati all’integrazione nel motore ipergolico bipropellente A2200 di Agile Space.

Le due società, che operano da diversi angoli degli Stati Uniti, hanno unito le forze per unire le loro conoscenze e risorse, lavorando insieme per superare i limiti della tecnologia di esplorazione spaziale. 6K Additive, con sede a Pittsburgh, Pennsylvania, è specializzata nella produzione di materiali sostenibili per l'AM, mentre Agile Space, con sede a Durango, Colorado, eccelle nelle soluzioni di propulsione avanzate.

L'implementazione iniziale della polvere Ni625 avrà luogo all'interno del motore ipergolico bipropellente A2200 di Agile Space. A differenza dei normali motori che necessitano di una scintilla per iniziare a bruciare il carburante, il motore A2200 utilizza un tipo speciale di carburante che inizia a bruciare quando entra in contatto con un'altra sostanza. Questo particolare tipo di carburante è noto come idrazina ed è spesso utilizzato nei motori di razzi e veicoli spaziali perché rilascia molta energia quando reagisce. Insieme all'idrazina lavora un'altra sostanza chiamata MON3 (o ossidi misti di azoto), che fornisce l'ossigeno necessario per la combustione del combustibile idrazina. Quindi, quando l'idrazina e il MON3 si uniscono, creano un'esplosione controllata, producendo gas caldi che fuoriescono dall'ugello del motore a razzo e spingono il razzo in avanti. Grazie alla combinazione intelligente di idrazina e MON3, il motore funziona senza bisogno della tradizionale scintilla di accensione.

Secondo Agile Space, anche se il motore è davvero leggero, pesa solo circa 5,9 chilogrammi, può creare una potente forza di 500 libbre di spinta. Ciò è stato possibile grazie alla produzione additiva (AM).

Kyle Metsger, direttore della tecnologia additiva di Agile Space, ha spiegato: “In termini di peso, l’85% dei componenti dei nostri motori sono prodotti in modo additivo, il che significa che facciamo molto affidamento su polveri AM in grado di resistere alle temperature estreme e alle forze generate durante il decollo e il volo. 6K Additive ci consente di produrre in modo additivo utilizzando polveri di alta qualità necessarie per le nostre applicazioni critiche, aiutandoci al tempo stesso a raggiungere i nostri obiettivi ambientali attraverso il loro programma di riciclaggio e polveri prodotte in modo sostenibile. 6K Additive è in grado di fornire una polvere estremamente uniforme che consente alla nostra linea di produzione di eseguire i lunghi tempi di costruzione richiesti per questi componenti complessi”.

Uno degli aspetti più notevoli dell'approccio di Agile Space è il suo rapido ciclo di sviluppo. Tradizionalmente, è noto che lo sviluppo di componenti aerospaziali si estende su oltre due decenni. Tuttavia, Agile Space ha sfruttato l’agilità dell’AM per ridurre questa tempistica a soli 12 mesi.

“Un ciclo di sviluppo di un anno sembra ancora un periodo molto lungo in molti settori, ma stiamo mostrando ai protagonisti del settore aerospaziale come sarà il futuro. Il passaggio alla macchina più grande TruPrint 5000 ci ha dato la possibilità di qualificare simultaneamente i nuovi parametri per la macchina e il materiale. In questo modo, l'AM ci consente di essere 'Agili' nel nome e nella pratica”, ha continuato Metsger.

Inoltre, i motori A2200, che incorporano la polvere Ni625 di 6K Additive, sono pronti a trovare il loro posto su un lander lunare. Progettato per eccellere nei rigori delle impegnative missioni lunari, il motore A2200 vanta un impulso specifico superiore a 318 secondi, afferma Agile Space. Il motore ha una parte speciale chiamata manicotto del cardine che aiuta a controllarne la potenza. Questa parte speciale consente al motore di modificare la quantità di potenza utilizzata molto rapidamente, diventando utile per le missioni sulla Luna dove il razzo deve garantire un controllo fluido e preciso durante la missione. Il motore può passare rapidamente dall'utilizzare metà della sua potenza all'usarla tutta in meno di un secondo, rendendolo la scelta perfetta per le complesse sequenze di manovre richieste dalle missioni lunari.