Relativity Space 3D打印火箭使用了NASA创新的GRCop合金

RelativitySpace3D打印火箭使用了NASA创新的GRCop合金在美国宇航局位于克利夫兰的格伦研究中心根据该机构的"改变游戏规则的发展计划"创建的这个铜基合金系列被称为格伦研究铜，或GRCop，被设计用于高性能火箭发动机的燃烧室中。作为铜、铬和铌的组合，GRCop被优化为高强度、高导热性、高抗蠕变性（在高温应用中允许更多的应力和应变）和良好的低循环疲劳（防止材料失效），超过900华氏度。它们能容忍的温度比传统铜合金高40%，这导致了更高的性能组件和可重复使用性。Terran1号火箭在2023年3月发射时的排气图。资料来源：相对论空间在20世纪80年代末，美国宇航局希望开发一种用于在低地球轨道上操纵航天器的发动机，并能经受多次发射。火箭发动机在设计和运行环境方面遇到了复杂的挑战，包括多次启动和关闭，对关键部件造成循环的磨损。在航天飞机时代，大卫-埃利斯博士作为美国宇航局支持的研究生开发了GRCop系列合金。在他的职业生涯中，他继续使这些合金及其应用更加成熟。"当时，航天飞机主发动机燃烧室衬里通常在一到五次任务后被更换，"埃利斯解释说。"我们的研究能够表明，GRCop-84将很容易满足100次维修服务和500次发动机寿命的目标。"在多年的合金开发过程中，埃利斯和他的团队与多个项目和计划合作，如NASA的快速分析和制造推进技术（RAMPT），以推进不同版本的GRCop合金。最近的迭代，命名为GRCop-42，使用各种增材制造方法，为火箭发动机制造单件和多材料燃烧室和推力室组件。这些工艺提高了性能，同时大大降低了推力室组件的重量和成本。图为增材制造的燃烧室在加工过程中。资料来源：美国国家航空航天局NASA发现，GRCop合金与最新的增材制造方法搭配得非常好。现代制造方法，如激光粉末床熔融和定向能沉积，是两种可用于制造GRCop部件的方法，可用于许多航空航天应用，如Terran1火箭发动机。在激光粉末床熔合中，三维计算机模型被数字化地切成薄层。然后，一台类似于打印机的粉末床机器开始了一个将薄薄的粉末层相互扩散和融合的过程，反复数千次后形成一个完整的零件。这种将各层粘合在一起的过程所产生的材料强度可与锻造的金属相媲美。这种方法的优点是可以创造出精细的部件，例如用于燃烧室和喷嘴的喷嘴和冷却通道。定向能量沉积（DED）工艺使用激光来创建一个熔池。然后粉末被吹入熔池，冷却后形成固体材料。机器人的三维运动指导建造过程，用激光和吹出的粉末创造整个零件。与激光粉末床熔融技术相比，DED工艺能生产出更大的形状和部件，但精细程度更低。位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔太空飞行中心的首席工程师PaulGradl说："像RAMPT这样的开发项目，可以推进新的合金和工艺，供商业空间、工业和学术界使用。NASA承担了开发风险，并从早期的材料和工艺概念到认证的过程中使之成熟。这次将GRCop-42合金注入商业空间是另一个很好的例子，说明美国国家航空航天局领导的创新是如何推进行业能力并为美国不断增长的太空经济做出贡献的。"根据一项可偿还的《空间法》协议，NASA向RelativitySpace公司提供了技术专长，使GRCop-42从开发阶段变成了用于发射Terran1火箭的可飞行产品。相对论空间公司已经表明，这些通过使用GRCop合金的增材制造技术生产的性能更高的火箭发动机部件，可用于未来的月球、火星和其他地方的任务。改变游戏规则的发展是NASA空间技术任务局的一部分，该局为NASA当前和未来的任务开发新的交叉技术和能力。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1358297.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1358297.htm

NASA对外授权高温超耐热合金材质 使用寿命延长2500倍

NASA对外授权高温超耐热合金材质使用寿命延长2500倍美国国家航空航天局（NASA）与四家美国公司签订了新的许可协议，NASA超级合金GRX-810不久将提供给航空和航天工业零部件制造商。资料来源：NASA/JefJanis美国国家航空航天局（NASA）投资开发了一种突破性的超级合金，这种合金专为极端温度和恶劣条件下的航空和航天飞行而研制，即将带来商业红利。该机构正在向四家美国公司授权其被称为"GRX-810"的发明，这种做法有利于美国经济，也是对纳税人投资的回报。GRX-810是一种可三维打印的高温材料，可用于制造更坚固、更耐用的飞机和航天器部件，在达到破损点之前可承受更多的破坏。双方签署的共同独家许可协议将使两家公司能够为飞机和火箭设备制造商以及整个供应链生产和销售GRX-810。四家共同独占许可证持有者是宾夕法尼亚州雷丁市卡彭特技术公司科罗拉多州伊利的Elementum3D公司印第安纳波利斯林德先进材料技术公司俄亥俄州乐福兰粉末合金公司GRX-810是NASA技术转让项目经理审查和申请专利保护的众多新技术中的一例。该团队还与发明者合作，寻找对商业化感兴趣的合作伙伴。美国国家航空航天局（NASA）位于克利夫兰的格伦研究中心许可经理艾米-希尔塔比德尔说："NASA将税款投入到能为美国带来直接利益的研究中，并通过专利许可将其技术转移给工业界。"这个涡轮发动机燃烧器（燃料-空气混合器）是在美国国家航空航天局格伦分局（NASAGlenn）进行3D打印的，它是应用新型GRX-810合金的一个具有挑战性的部件实例。资料来源：美国国家航空航天局NASA工程师为航空航天应用设计了GRX-810，包括液体火箭发动机喷油器、燃烧器、涡轮机和能承受2000华氏度以上高温的热段组件。美国国家航空航天局格伦分局材料研究员蒂姆-史密斯博士说："GRX-810代表了一种新的合金设计空间和制造技术，这在几年前是不可能实现的。"史密斯和他的格伦同事克里斯托弗-坎特佐斯（ChristopherKantzos）共同发明了这种超级合金，采用了一种省时的计算机建模和激光三维打印工艺，逐层将金属熔合在一起。含有氧原子的微小颗粒遍布整个合金，增强了合金的强度。与其他镍基合金相比，GRX-810可承受更高的温度和应力，使用寿命可延长2500倍。此外，它在断裂前的挠曲性能也提高了近四倍，抗氧化性也提高了两倍。美国国家航空航天局转型工具和技术项目副经理戴尔-霍普金斯（DaleHopkins）说："采用这种合金将使航空和太空探索更具可持续性。"这是因为用GRX-810制造的喷气发动机和火箭部件将通过延长使用寿命和提高整体燃料效率来降低运营成本。"其研发团队包括来自格伦、位于加州硅谷的美国国家航空航天局艾姆斯研究中心、俄亥俄州立大学以及位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心的团队。美国国家航空航天局（NASA）开发了许多技术，以解决太空探索的挑战，促进对我们地球家园的了解，并改善航空运输。通过专利许可和其他机制，NASA已将2000多项技术分离出来，供公司开发成支持美国经济的产品和解决方案。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1430750.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1430750.htm

澳科研团队运用尖端3D打印技术生产超高强度商用钛合金

澳科研团队运用尖端3D打印技术生产超高强度商用钛合金澳大利亚工程师领导的科研团队在最新一期《自然·材料》杂志上撰文称，他们首次使用3D打印方法，获得了迄今比强度最高的钛合金，这是航空航天、国防、能源和生物医学行业的一次重大飞跃。莫纳什大学的这项最新研究表明，尖端3D打印技术可用于生产超高强度商用钛合金，让其获得前所未有的机械性能。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1318677.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1318677.htm

NASA计划在2040年为宇航员和太空居民建造3D打印的月球家园

NASA计划在2040年为宇航员和太空居民建造3D打印的月球家园《纽约时报》的一篇报道采访了七位美国国家航空航天局的科学家，他们都表示，如果美国国家航空航天局能够继续达到其基准，那么2040年实现月球结构的宏伟时间表是可以实现的。"我们正处于一个关键时刻，在某些方面，这感觉就像一个梦境。"美国国家航空航天局（NASA）技术成熟总监尼基-韦克海泽（NikiWerkheiser）说："从另一个角度看，我们觉得走到这一步是不可避免的。"该计划包括派遣一台3D打印机，使用月球表面表层的岩屑、矿物碎片和尘埃制成的月球混凝土建造结构。美国国家航空航天局（NASA）与位于得克萨斯州奥斯汀的建筑公司ICON合作开展该项目，该公司使用3D打印机建造房屋。该公司已经用这种方法为奥斯汀的无家可归者建造了数百栋房屋，并在墨西哥建造了抗飓风房屋。该打印机可以在48小时内建造房屋。ICON公司从2020年开始与美国国家航空航天局（NASA）合作，并获得了5700万美元的资助，用于在2022年建造天基建筑系统。在月球以及后来的火星上3D打印房屋显然比在地球上更具挑战性。真空条件和辐射水平只是两个问题，但《财富》杂志写道，ICON的系统将于明年2月在美国宇航局马歇尔太空飞行中心进行测试，看看它是如何处理这些问题的。这些结构还需要抵御微陨石和极端温度。NASA还在努力完善月球混凝土的模拟，以便在地球上进行测试，这种混凝土可以承受高达3400华氏度的高温。ICON联合创始人兼首席执行官杰森-巴拉德（JasonBallard）说："要改变太空探索模式，从'去了再回来'到'留在那里'，我们将需要坚固耐用、适应力强、能力广泛的系统，能够利用月球和其他行星体的本地资源。"对于门、瓷砖和家具等一般家居用品，NASA正在与大学和私营公司合作。美国宇航局还需要在月球表面为携带3D打印机的火箭建造着陆垫。这些垫子将有助于减少着陆时扬起的灰尘。"韦克海泽说："我们在正确的时间召集了所有正确的人，他们有一个共同的目标，这就是为什么我认为我们会成功的原因。每个人都准备好一起迈出这一步，所以如果我们开发出核心能力，就没有理由不可能实现。"美国国家航空航天局补充说，现在考虑为平民建造月球家园的成本或所有权结构还为时过早。1967年的《外层空间条约》宣布，任何人都不能拥有月球。第一步是"阿耳特弥斯2号"任务，该任务将于明年将宇航员送入月球轨道。人类将在2025年或2026年执行"阿耳特弥斯3号"任务时返回月球表面。它将在SpaceX的"星际飞船"的帮助下登陆月球南极。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1388209.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1388209.htm

新3D打印工艺带来的新型“Designer”钛合金可由废料制成

新3D打印工艺带来的新型“Designer”钛合金可由废料制成由澳大利亚皇家墨尔本理工大学领导的一个研究小组与悉尼大学、香港理工大学和墨尔本的HexagonManufacturingintelligence合作，他们已经开发出一种根本不同的方法来制造与钛/钒一样坚固和实用的新型钛合金/铝合金，但使用廉价、丰富的氧和铁代替更昂贵的金属。这与标准钛合金制造大相径庭。该团队表示，氧气对于钛的α相来说是一种很好的稳定剂和强化剂，但它也会使其变脆和开裂——因此它被称为钛的“氪石”。工业钛合金的经验设计规则将氧含量限制在0.12%到0.72%之间，具体取决于制造的合金，而铝通常用于此目的。同样，铁不仅价格低廉而且储量丰富，而且还是稳定β相钛的第二轻候选物。但它往往会导致β-钛以大斑点的形式聚集在一起，大小可达厘米，从而导致最终金属出现结构缺陷。所以它也受到严格控制，在大多数工业合金制造中保持在2%以下。但该团队发现，通过将合金混合作为称为激光金属粉末定向能量沉积的3D打印工艺的一部分，能够消除这些缺点，这使他们能够在铺设材料时仔细注意材料的微观结构。来自新型3D打印合金的alpha-beta相间界面的原子级微观结构，几乎所有的氧都在α相晶体中，几乎所有的铁都在β相晶体中他们使用氧和铁作为稳定剂制造并印刷了一系列合金，并以多种方式对其进行了测试，发现它们能够与商用钛合金的强度和延展性相媲美。通过3D打印，这些新合金可以精确地制成所需的形状——但金属的特性也可以根据您的制造进行定制——因此获得了“Designer”钛合金的绰号。“这项研究提供了一种新的钛合金系统，该系统具有广泛且可调的机械性能、高可制造性、巨大的减排潜力以及对同类系统材料设计的见解，”联合首席研究员和悉尼大学副教授说-校长西蒙林格教授在新闻稿中。“关键的推动因素是氧和铁原子在α-钛和β-钛相内部和之间的独特分布，”他解释说。“我们在α-钛相中设计了纳米级的氧梯度，具有高-坚固的氧链段和延展性的低氧链段使我们能够控制局部原子键合，从而减轻脆化的可能性。”氧脆性不仅是钛的问题——它也是阻止钛用于锆、铌、钼和其他金属的关键因素。研究人员认为，对于这些其他金属，同样的过程可能是可行的，但还需要进一步的研究。除了限制昂贵金属的使用外，这项技术还可以通过使用目前被认为是低品位的回收工业废料和材料来降低钛合金的成本。主要作者、皇家墨尔本理工大学副校长研究员宋婷婷博士表示，该团队“正处于一段重要旅程的开始，从这里证明我们的新概念，到工业应用。有理由感到兴奋——3D打印提供了一种完全不同的制造新型合金的方法，并且与传统方法相比具有明显的优势。工业界有可能利用我们的方法再利用废海绵钛-氧-铁合金、‘不合格’的回收高氧钛粉或由高氧废钛制成的钛粉。”这项研究在《自然》杂志上是开放获取的。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1362871.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1362871.htm

火星尘埃能3D打印成火箭部件

火星尘埃能3D打印成火箭部件美国华盛顿州立大学的研究人员发现，将少量模拟碎火星岩石与钛合金混合，在3D打印过程中制成一种更坚固、更高性能的材料，可用于制造探索这颗红色星球的工具和火箭部件。这一突破可以使未来的太空旅行更便宜、更实用。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1319615.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1319615.htm