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Fabrisonic利用UAM 3D打印机为NASA的喷气推进实验室(JPL)制造低成本的卫星热交换器

固态金属3D打印专家Fabrisonic利用了它的契约SonicLayer 12003D打印机为卫星热交换器创造更好的价值NASA的喷气推进实验室(JPL)。

而不是使用其标准的SonicLayer 7200来生产热调节器及其复杂的内部几何形状,Fabrisonic选择部署其更小,更高效的机器。结果证明,这些部件不仅成本更低,而且它们的密封件也通过了喷气推进实验室的严格测试,包括一个模拟测试阿特拉斯五号火箭发射

图为美国宇航局喷气推进实验室的Fabrisonic 3D打印热交换器。通过Fabrisonic照片。
利用SonicLayer 1200 3D打印机,Fabrisonic能够创造出比以前更经济有效的热交换器(如图)。通过Fabrisonic照片。

Fabrisonic与NASA正在进行的合作

成立于2011年,Fabrisonic是一家金属3D打印服务提供商,使用其专有技术完成订单超声波加法制造雷电竞充值(UAM)的过程。这种混合制造技术本质上是用超声波将金属带焊接成多层,一旦工件成形,使用数控加工技术就会使其具有更复杂的特性。

考虑到这项技术在低温下工作,它有时被用来3D打印集成电子该公司最近进行了试验制造更大的混合结构.不过,更常见的是,该工艺被应用在航空航天领域,Fabrisonic曾与美国国家航空航天局(NASA)多次合作。

处理卢娜创新例如,该公司成功做到了3D打印传感器直接在NASA的燃料管道上在一个单独的SBIR项目中,它目前正在开发中UAM耐腐蚀镀层.现在,作为与NASA最近合作的一部分,Fabrisonic利用其UAM流程来创造另一个最终用途的太空组件。

一张阿特拉斯五号被发射到太空的照片。通过NASA图像。
Fabrisonic公司的3D打印部件通过了美国宇航局喷气推进实验室的测试,包括模拟阿特拉斯五号火箭的发射过程(如图)。通过NASA的照片。

创建热调节设备

在最新的NASA项目中,Fabrisonic被委托通过犹他州州立大学(一般)工程学院为热卫星系统开发两个独特的部件。虽然全封闭部件有被意识到这一次,该公司的工程师选择使用1200台3D打印机,其成本更低的10 × 10 × 10英寸的体积。

在生产过程中,该团队采用了加法和减法相结合的方法,使用数控加工来创建零件的复杂流控通道,并在其中填充辅助材料。一旦到位,这些支撑有效地防止了任何多余的金属在打印时被挤压到设备的腔体中。

在后处理后,支撑材料被洗掉,零件被加工成最终的形状,使交换器具有光滑、准确的流体通道。为了测试这些设备的密封性和防泄漏性(这对其最终用途应用至关重要),它们随后接受了严格的喷气推进实验室测试。

最终,这些部件通过了一系列测试,包括潜到水下,承受50 psi的压力,以及模拟“阿特拉斯5号”上所经历的振动。通过了初步评估后,这些设备现在正在运往USU进行最终测试。氦气泄漏探测器将被用来模拟太空中的真空。

3D打印热交换器的兴起

多年来,3D打印已经被用于生产许多不同的热交换器,应用范围从汽车到清洁能源发电。

2017年10月,法国化工公司法国液化空气公司获得了一个奖项欧洲化学工程联合会(EFCE)的3D打印热交换器.据报道,通过蒸汽重整天然气,添加剂制造的反应器能够提高其氢气生产过程的效率。

同样的,通用电气的研究美国企业集团的研发部门通用电气,已经使用3D打印来生产一个ultra-low-emission热交换器用于发电应用。这种先进的添加剂装置是一个为期两年的项目的一部分,该项目旨在使发电厂更清洁、更高效。

其他3D打印行业企业包括Farsoon也进行了优化热调节装置的实验,而中国公司3D打印出了一个铜的概念验证在2019年。通过将这种复杂的螺旋形装置作为一个单独的部件来制造,Farsoon能够将其总成本降低约35%。

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特色图片显示的是使用Fabrisonic 3D打印机制作的热交换器。通过Fabrisonic照片。