Hasta ahora, la fabricación aditiva, comúnmente conocida como impresión 3D, de los componentes del motor estaba limitada por la falta de aleaciones de metales asequibles que podían resistir las temperaturas extremas del vuelo espacial. Las aleaciones de metal caras fueron la única opción para las piezas del motor de impresión 3D hasta el Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland, Ohio, desarrolló la aleación GRX-810.
Los metales primarios en el»https://www.nasa.gov/aeronautics/nasas-new-material-built-to-withstand-extreme-conditions/»> Aleación GRX-810incluyen níquel, cobalto y cromo. Un recubrimiento de óxido de cerámica en las partículas de metal en polvo aumenta su resistencia al calor y mejora el rendimiento. Conocidas como aleaciones de dispersión de óxido fortalecidas (ODS), estos polvos fueron difíciles de fabricar a un costo razonable cuando comenzó el proyecto.
Sin embargo, la técnica de recubrimiento de dispersión avanzada desarrollada en Glenn emplea una mezcla acústica resonante. La vibración rápida se aplica a un recipiente relleno con el polvo metálico y las partículas de nanóxido. La vibración recubre uniformemente cada partícula de metal con el óxido, haciéndolos inseparables. Incluso si una parte fabricada se basa en polvo y se reutiliza, el siguiente componente tendrá las cualidades de ODS.
Los beneficios sobre las aleaciones comunes son significativos: GRX-10 podría durar hasta un año a 2,000 ° F bajo cargas de estrés que descifrarían cualquier otra aleación asequible en cuestión de horas. Además, las piezas de impresión 3D con GRX-810 permiten formas más complejas en comparación con las piezas metálicas fabricadas con métodos tradicionales.
Elementum 3D, una empresa con sede en Erie, Colorado, produce GRX-810 para clientes en cantidades que van desde pequeños lotes hasta una tonelada. La compañía tiene un»https://www.nasa.gov/centers-and-facilities/glenn/nasa-licenses-3d-printable-superalloy-to-benefit-us-economy/»> Licencia coexclusivapara el proceso de aleación y fabricación patentado por la NASA y continúa trabajando con la agencia bajo un acuerdo de Ley Espacial para mejorar el material.
«Un material bajo estrés o una carga pesada a alta temperatura puede comenzar a deformarse y estirarse casi como Taffy», dijo Jeremy Iten, director técnico de Elementum 3D. «Las pruebas iniciales realizadas en la producción a gran escala de nuestra aleación GRX-810 mostraron una vida útil que es dos veces más larga que el material de lotes pequeños inicialmente producido, y ellos ya eran fantásticos».
El espacio comercial y otras industrias, incluida la aviación, están probando GRX-810 para aplicaciones adicionales. Por ejemplo, un cliente 3D Elementum, Vectoflow, está probando un sensor de flujo GRX-810. Los sensores de flujo monitorean la velocidad de los gases que fluyen a través de una turbina, ayudando a los ingenieros a optimizar el rendimiento del motor. Sin embargo, estos sensores pueden agotarse en minutos debido a temperaturas extremas. El uso de sensores de flujo GRX-810 podría mejorar la eficiencia del combustible del avión, reducir las emisiones y los reemplazos de hardware.
Trabajando a mano con la industria, la NASA está impulsando los desarrollos tecnológicos que son mutuamente beneficiosos para la agencia y la economía espacial de Estados Unidos. Aprenda más:»https://spinoff.nasa.gov/» rel=»noopener»> https://spinoff.nasa.gov/
