A Velo3D nyomtatókkal olyan alkatrészeket készítenek majd, amelyek a Hermeus Quarterhorse hiperszonikus repülőgép fedélzetén képesek lesznek ellenállni a Mach 5* sebességnek.

 

A Hermeus ambiciózus terve az, hogy megépítse a világ leggyorsabb repülőgépét – és a cél eléréséhez a 3D nyomtatáshoz fordul. A Chimera motor és a Quarterhorse hiperszonikus repülőgép 3D nyomtatott alkatrészeket tartalmaz majd. A repülőgépgyártó nemrégiben szerzett be a Velo3D-től egy Sapphire és egy nagy formátumú, nagy volumenű Sapphire XC nyomtatót, hogy ezeket az alkatrészeket megépíthesse. A Sapphire egyméteres függőleges építési térfogattal és két egykilowattos lézerrel rendelkezik. Képes alacsony szögű, akár nulla fokos nyomtatásra, nagy oldalarányú, akár 3000:1 arányú szerkezetek, akár 100 mm-es belső átmérőjű, szabadon lebegő, alátámasztást nem igénylő alkatrészek előállítására. A Sapphire-t úgy tervezték, hogy speciális anyagokkal dolgozhasson a repülőgépiparban, valamint az olaj- és gáziparban, illetve más iparágakban. A Sapphire XC az eredeti Sapphire jellemzőit egy kibővített, 600 mm Ø x 1000 mm z magasságú építési térfogatba helyezi. A nyomtató nyolc 1 kW-os lézerrel rendelkezik a gyorsabb méretarányos nyomtatáshoz, valamint egy szabadalmaztatott érintésmentes újrafestővel, amely pontosabb építést tesz lehetővé vékonyabb falakkal, miközben kiküszöböli az alkatrészek ütközésének kockázatát. A Velo3D állítása szerint ez a felhasználók számára akár négyszeres termelékenységnövekedést és 75 százalékos költségcsökkentést biztosít a standard Sapphire rendszerhez képest.

„A fém additív gyártás a gyártás vertikális integrációjára irányuló tervünk központi eleme” – nyilatkozta Glenn Case, a Hermeus műszaki igazgatója sajtóközleményében. „Keressük a lehetőségeket a teljesítmény növelésére, az alkatrészek konszolidálására, a repülőgépünk súlyának csökkentésére és a külső függőségek minimalizálására.” Mindkét nyomtatót az Inconel 718, egy nagy szilárdságú nikkel-króm ötvözet használatára kalibrálják, amely korrózióálló és -423 foktól 1300 Fahrenheit-fokig terjedő hőmérsékletnek ellenáll. Ez az ötvözet a repülőgépipar egyik fő alapeleme, köszönhetően stabilitásának és megbízhatóságának a túlhevített környezetben, például a repülőgépmotorban fellépő szélsőséges mechanikai igénybevételek esetén.

„A hiperszonika a repülőipar egy rendkívül nagy kihívást jelentő részterülete, és a Hermeus által elérni kívánt sebességeknél a hőmérséklet, a rezgés és az aerodinamika fontos tényezők a repülőgép repülési képességeinek tervezésénél” – mondta Benny Buller, a Velo3D alapítója és vezérigazgatója. A Sapphire-öket a Chimera hiperszonikus hajtómű alkatrészeinek nyomtatására fogják használni. A Chimera egy turbina alapú kombinált ciklusú hajtómű – egy turbó- és egy ramjet hajtómű hibridje. Valójában egy repülésen tesztelt GE J85-21-es turbó sugárhajtóművet használ újra, és a Hermeus szabadalmaztatott technológiájával hiperszonikus hajtóművé alakítja át. A hajtómű 2022 júniusában fejezte be a földi teszteket; a következő lépés a Notre Dame-i Turbomachinery Laboratory-ban végzett további tesztelés lesz. 2022-ben a Chimera a vállalat első repülőgépének, a Quarterhorse autonóm hiperszonikus sugárhajtóműnek a meghajtására szolgál. A technológia életképességének és újrafelhasználhatóságának bizonyítására tervezett Quarterhorse első repülése 2023-ra várható – és jelentős lépés lesz a vállalat hosszú távú célja felé, hogy kifejlessze és megépítse a Halcyon névre keresztelt Mach-5-ös kereskedelmi célokra használható, utasszállító repülőgépét.

A 3D nyomtatás már most is jelentős hatással van a repülőgépiparra – a nagy szilárdságú anyagoktól az üzemanyag-fúvókákon át a műholdakig. Nem meglepő, hogy a technológiát a kereskedelmi célú, hiperszonikus repülőgépek új generációjának kifejlesztésére használják, amely egy napon a Concorde utódjává válhat.

 

* 6125.220 km/h, vagyis ötszörös hangsebesség

 

Forrás: https://www.engineering.com/story/the-fastest-aircraft-in-the-world-will-have-3d-printed-parts