1.титановий сплав
Завдяки своїй великій міцності, низькій щільності та чудовій стійкості до корозії титанові сплави набувають важливого значення у будівництві космічних кораблів. Хоча щільність титанового сплаву приблизно вдвічі менша за щільність сталі, його міцність схожа, а в деяких аспектах навіть краща. Таким чином, титановий сплав є ідеальним матеріалом для створення легкої конструкції космічного корабля. Водночас титанові сплави можуть зберігати стабільну продуктивність у складних умовах, включаючи високу температуру, високий тиск і корозійне середовище. Лопаті двигунів, структурні каркаси та важливі сполучні компоненти космічних кораблів часто виготовляють із титанових сплавів.
Титановий сплав має досить значні труднощі з друком у металевому 3D-друкі, тому потрібне високостабільне друкарське обладнання та висока точність. Але як тільки компоненти з титанового сплаву будуть ефективно надруковані, їх продуктивність значно перевищить показники звичайних технологій виробництва. Крім того, титанові сплави придатні для певних цілей, таких як медичні імплантати, вони мають сильну біосумісність.
2.алюмінієвий сплав
Іншим часто використовуваним металевим матеріалом для 3D-друку в будівництві космічних кораблів є алюмінієвий сплав. Завдяки своїй малій вазі, великій міцності та пристойній теплопровідності перевага віддається алюмінієвому сплаву. Хоча алюмінієвий сплав має набагато нижчу щільність, ніж сталь, його міцність може бути дещо подібною до міцності деяких сталей. Таким чином, алюмінієвий сплав є ідеальним матеріалом для створення легких частин космічного корабля.
У металевому 3D-друкі алюмінієвий сплав досить простий у виготовленні, а рівень використання матеріалу високий. За допомогою розумного дизайну інженери можуть створювати легкі та міцні компоненти з алюмінієвого сплаву, що покращує продуктивність і економію палива космічного корабля. Однак алюмінієвий сплав під час друку схильний до реакції з киснем, що погіршує якість кінцевого продукту. Отже, під час друку необхідно дотримуватися відповідних запобіжних заходів, таких як захист інертним газом.
3. нержавіюча сталь
Завдяки своїй надзвичайній стійкості до корозії, великій міцності та винятковій продуктивності обробки нержавіюча сталь також знаходить роль у будівництві космічних кораблів. Надзвичайно стійка в дуже корозійному середовищі, насичена хромом оксидна плівка на поверхні нержавіючої сталі може ефективно протистояти корозії кількох хімічних середовищ. Крім того, низька вартість і можливість вторинної переробки нержавіючої сталі сприяють подальшому зниженню виробничих витрат.
У 3D-друкі на металі міцність на розрив і висока межа текучості надрукованих об’єктів є результатом досить простої техніки друку з нержавіючої сталі. Це робить нержавіючу сталь ідеальним матеріалом для створення компонентів космічного корабля, здатних протистояти сильним навантаженням і агресивному середовищу. Однак фізичні якості нержавіючої сталі накладають деякі обмеження на структурну складність і свободу дизайну. Таким чином, нержавіюча сталь часто використовується в будівництві космічних кораблів для виготовлення деталей з дещо простою конструкцією.
4. Жаропрочні сплави
Особливо в умовах високих температур і високого тиску високотемпературні сплави знаходять широке застосування в будівництві космічних кораблів. Високотемпературні сплави на основі нікелю та заліза мають чудові механічні якості та стійкість до окислення. Ці сплави можуть зберігати хорошу міцність і стабільність при високих температурах і широко використовуються у виготовленні основних компонентів, таких як двигуни космічних кораблів, газові турбіни та турбінні двигуни.
Високотемпературні сплави є дещо складнішими для металевого 3D-друку, що вимагає стабільного середовища друку та високоточних інструментів друку. Тим не менш, після ефективного друку високотемпературні сплавні компоненти забезпечать виняткову надійність і продуктивність. Крім того, володіючи чудовим опором повзучості, високотемпературні сплави допомагають значно підвищити ефективність сучасних двигунів космічних кораблів.
П'ять: вогнетривкий сплав
Крім того, у будівництві космічних кораблів спеціально використовуються тугоплавкі сплави, такі як ніобій, тантал, молібден, реній, вольфрам та їхні сплави. Ці сплави, які зазвичай використовуються в умовах надвисокої температури, мають надзвичайно високі температури плавлення та чудові механічні якості. Сплави на основі ніобію, наприклад, чудово застосовуються, включаючи гіперзвукові передні кромки крил, системи контролю космічної реакції та сопла радіаційного охолодження.
Вогнетривкі сплави в металевому 3D-друкі дещо складні для друку, тому для цього потрібні певні технології та обладнання. Компоненти з вогнетривкого сплаву, тим не менш, запропонують чудову продуктивність і стабільність після ефективного виробництва. Крім того, стійкість тугоплавких металів до корозії та окислення допомагає збільшити термін служби компонентів космічного корабля.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/titanium-3d-printing-automotive-exhaust.html