L-2020 timmarka l-bidu ta 'għaxar snin ġodda ta' esplorazzjoni u innovazzjoni spazjali, li fihom il-ligi li fihom in-nikil għandhom rwol importanti f'ħafna applikazzjonijiet, inkluż il-manifattura ta 'rokits, roti u katalist.
SpaceX, kumpanija ddedikata għall-manifattura ta 'tagħmir aerospazjali u trasport spazjali ripetibbli, tuża azzar li ma jissaddadx 304 (S30400) li fih in-nikil biex timmanifattura Starships u rokits super-heavy.
L-ispiża hija aktar baxxa meta mqabbla mal-fibra tal-karbonju, li tiswa aktar minn 60 darba aktar għal kull kilogramma. Huwa wkoll ħafna aktar reżistenti għas-sħana minn fibra tal-karbonju jew metalli oħra, għalhekk jeħtieġ ħafna inqas, jew possibilment saħansitra, insulazzjoni.
Sadanittant, in-NASA qed tesplora applikazzjoni potenzjali oħra għal materjali li fihom in-nikil fir-roti tas-sonda. Ir-roti tal-lastku mhumiex prattiċi fuq il-qamar jew Mars, għalhekk ir-roti oriġinali tal-Apollo Lunar rover kienu magħmula mill-azzar tar-rebbiegħa, iżda r-roti tal-azzar tar-rebbiegħa fuq roti kbar u tqal iddisinjati għall-użu fuq Mars jiddeformaw. Biex issolvi din il-problema, in-NASA qed tiżviluppa tajer tal-malji tal-metall magħmul minn liga tan-nikil-titanju, li għandu proprjetajiet ta 'memorja tal-forma u jista' jlaħħaq ma '30 darba d-deformazzjoni ta' rota tal-azzar tar-rebbiegħa.
Mgħammar b'magna rokit Raptor, l-IspaceX Starship huwa wieħed mill-ewwel Starships li jaħdmu b'metanu likwidu u ossiġnu likwidu u huwa ddisinjat biex idum 1,000 użu. Il-metanu ntgħażel biex jagħmel rokit fuel fuq Mars għall-vjaġġ tar-ritorn. Il-metanu jista 'jiġi prodott bl-użu tad-dijossidu tal-karbonju u l-idroġenu permezz tar-reazzjoni Chabatier, li fiha l-idroġenu jirreaġixxi mad-dijossidu tal-karbonju permezz ta' katalizzatur f'temperatura għolja (temperatura ottimali hija 300-400 grad ) u pressjoni għolja biex tiġġenera metanu u ilma. Katalizzatur bħal dan li jista 'jintuża huwa n-nikil.
L-atmosfera Martian hija 95 fil-mija dijossidu tal-karbonju, u n-NASA kkonfermat il-preżenza ta 'ilma fuq Mars, il-materja prima meħtieġa biex tiġġenera metanu u ossiġnu għal rokit boosters u ossiġnu għall-astronawti biex jieħdu n-nifs. Materjali li fihom in-nikil huma meħtieġa wkoll mit-temperatura ambjentali aktar baxxa tal-pjaneta ħamra u t-temperaturi baxxi meħtieġa biex jiġġeneraw metanu, idroġenu u ossiġnu likwifikat.
Liga tan-nikil-ram K-500 (N05500)għandu duttilità eċċellenti f'temperaturi baxxi u huwa reżistenti għall-fjamma fl-ossiġnu pur. Dan jagħmilha l-għażla preferuta għal pompa booster ta 'l-ossiġnu li tforni l-ossiġnu lill-magni rokit.
Bil-qawwa u t-toughness għolja tagħha,Liga 718 (N07718)hija liga tan-nikil-kromju li tista 'tiwebbes bi preċipitazzjoni użata f'turbojets ta' inġenji tal-ajru, magni rokit u tankijiet taħt pressjoni, u tista 'timmaniġġja temperaturi baxxi sa -250 grad Gass Likwifikat u tikseb spinta. Iżda l-proprjetajiet tal-liga 718 jagħmluha aktar diffiċli għall-magna u l-forma minn materjali oħra. Il-proċessi tal-ikkastjar tal-investiment jistgħu jkunu problematiċi minħabba li Alloy 718 hija suxxettibbli għall-porożità, is-segregazzjoni u d-daqs tal-qamħ estremament oħxon, li jeħtieġu passi ta 'proċessar sussegwenti.
X'inhi s-soluzzjoni? L-istampar 3D jista 'jutilizza b'mod aktar effiċjenti ligi bbażati fuq in-nikil bħal 718 liga f'applikazzjonijiet ta' prestazzjoni għolja b'disinji kumplessi.
L-istampar 3D jagħmilha aktar faċli biex tipproċessa l-liga 718 u żżomm sew il-proprjetajiet tal-materjal. Il-proċess jevita l-iwweldjar u l-magni, u b'hekk inaqqas ħafna l-iskart tal-materjal. Il-benefiċċji ta 'dan il-metodu ta' fabbrikazzjoni ġew murija bl-istampar 3D ta 'prototip ta' magna rokit 718 liga. Il-prototip kien iddisinjat kompletament permezz ta 'intelliġenza artifiċjali u żviluppat minn Hyperganic Software fil-Ġermanja.
B'differenza mill-magni rokit konvenzjonali, li jikkonsistu f'komponenti ddisinjati u mmuntati individwalment, il-prototip stampat 3D huwa sħiħ kontinwu. Fiha l-kamra tal-kombustjoni fejn jinħarqu l-fjuwil u l-ossidant, u kanali tal-wiċċ li jiċċirkolaw il-fjuwil biex jiksħu l-kamra tal-kombustjoni u jevitaw sħana żejda. Il-metodu ta 'kostruzzjoni monolitiku jiggarantixxi l-eħfef piż u t-tkessiħ l-aktar effiċjenti għall-aħjar prestazzjoni ta' rokit partikolari. Il-proġett rokit Vulcan II fl-Università ta 'Kalifornja, San Diego, juża wkoll stampar 3D biex jagħmel il-magna rokit Ignus II 718 liga. Għal kull applikazzjoni ġdida fil-futur, in-nikil se jgħin lill-esplorazzjoni spazjali tmur lil hinn.
