De nieuwste ruimteschepen kunnen worden afgedrukt op een 3D-printer

De nieuwste ruimteschepen kunnen worden afgedrukt op een 3D-printer

Ingenieurs hebben altijd genoten van het gebruik van keramische onderdelen. Ze zijn duurzaam, gebruiksvriendelijk en het gemakkelijkst om ermee om te gaan. Ideaal voor het maken van onderdelen van vliegtuigen of raketten. Zo zijn bijvoorbeeld hitteschildtegels op de shuttle altijd van keramiek gemaakt.

Deze ontdekking zou een nieuwe deur naar een geheel nieuwe klasse van keramische vliegtuigmotoren kunnen openen. Misschien zelfs tot een hypersonisch vliegtuig dat in een paar uur van New York naar Tokio kan vliegen.

"Als je heel snel beweegt, ongeveer 10 keer sneller dan de geluidssnelheid in de atmosfeer, zal elk voertuig enorm opwarmen als gevolg van luchtwrijving," zei Tobias Schadler, een senior onderzoeker bij HRL Laboratories in Malibu, Californië. "Mensen willen luchtbestendige voertuigen bouwen en daarvoor hebben ze een nieuw soort keramiek nodig om de volledige voertuigschil te maken."

Schadler en zijn collega's van HRL hebben een innovatieve harsformule uitgevonden die kan worden gebruikt bij het 3D-printen van objecten van vrijwel elke vorm en afmeting. De bedrukte hars kan worden gebruikt als de basis van de component met hoge sterkte. Het resulterende materiaal is bestand tegen ultra-hoge temperaturen boven 1700 graden Celsius (3092 Fahrenheit), wat 10 keer hoger is dan de mogelijkheid van vergelijkbare materialen.

In dit opzicht is het veel moeilijker om met keramiek te werken dan met plastic of metaal, omdat het niet zo gemakkelijk kan worden verwerkt. Dit feit merkte Schadler op, die de auteur is van deze nieuwe studie.

Maar het team van de wetenschapper was in staat om erachter te komen hoe de keramiek te bedriegen en ze voor zichzelf te laten werken.

"We hebben een vooraf gemaakte keramische hars die als een polymeer kan worden afgedrukt. Er is wat materiaalkrimp, maar zeer uniform, dus je kunt het voorspellen."

Het algemene beeld is als volgt: deze methode kan ontwerpers en ontwerpers van raketten en satellieten helpen die bovendien veel speciale kleine onderdelen maken die bestand zijn tegen hitte. Dit gebeurt tijdens het rijden op hoge snelheid.

Keramisch aluminiumoxide wordt gebruikt in een nieuwe ionengine. Zijn elektriciteit wordt gebruikt om het gas te verwarmen en ionen te genereren. "Keramiek is echt goed als het je doel is om de slijtage van het frame te verminderen," zei Schadler.

Het Pentagon-filiaal financiert verschillende projecten om nieuwe manieren te vinden om lichtere, sterkere en hittebestendige materialen te maken voor ruimtevaart- en militaire toepassingen.

"De methode die in deze documenten wordt beschreven, brengt ons dichter bij het bereiken van de vereiste materiaaleigenschappen die gewoonlijk niet samen worden gevonden, bijvoorbeeld sterkte en lage dichtheid of kleine massa en enorme detailgrootte," zei Stephanie Tompkins, directeur van de defensie-wetenschap in geavanceerd defensieonderzoek .

Als u bedenkt hoe u 3D-geprinte onderdelen op maat kunt maken van keramiek, dan is dit een gigantische wetenschappelijke doorbraak die nieuwe gascentrales, gasmotoren en meer zal helpen creëren.

Opmerkingen (0)
Zoeken