Cladding dan Deposisi Bentuk Bebas untuk Penutupan Saluran Pendingin

Mesin roket cair skala besar berbiaya rendah dengan nozel yang didinginkan secara regeneratif akan memungkinkan akses yang andal dan hemat biaya ke luar angkasa. Pendingin yang terkandung di bawah tekanan tinggi bersirkulasi melalui kumpulan saluran di dalam nosel untuk mendinginkan dinding nosel dengan benar untuk menahan suhu tinggi dan mencegah kegagalan. Merupakan tantangan untuk memproduksi dan menutup saluran nozzle yang rumit dengan harga terjangkau.

NASA Marshall mengembangkan teknologi manufaktur aditif yang kuat dan disederhanakan untuk membangun jaket luar liner nozzle untuk menutup saluran di dalam dan menampung cairan pendingin bertekanan tinggi. Kemampuan Laser Wire Direct Closeout (LWDC) mengurangi waktu untuk membuat nozzle dan memungkinkan inspeksi waktu nyata selama pembuatan.

Teknologi LWDC memungkinkan peningkatan nosel dinding saluran dengan lapisan luar yang menyatu dengan lapisan dalam untuk menampung cairan pendingin. Itu dibangun di atas teknik kelongsong skala besar yang telah digunakan selama bertahun-tahun di industri minyak dan gas dan di industri perbaikan untuk komponen kedirgantaraan. LWDC memanfaatkan deposisi laser bentuk bebas kawat untuk menciptakan fitur di tempatnya dan untuk menutup saluran pendingin. Ini memungkinkan komponen bimetalik seperti lapisan tembaga internal dengan jaket superalloy.

LWDC dimulai ketika liner fabrikasi yang terbuat dari satu bahan dilapisi dengan bahan sementara yang membentuk struktur dasar untuk slotting saluran. Sistem pengelasan aditif leburan robot dan berbasis kawat menciptakan cangkang bentuk bebas di bagian luar liner. Dibangun dari dasar, kepala las yang berputar menggulung seutas kawat, menutup saluran pendingin saat laser melintasi secara melingkar di sekitar liner berlubang. Ini menciptakan sambungan pada antarmuka dua bahan yang andal dan dapat diulang. Proses kawat dan laser LWDC dilanjutkan untuk setiap lapisan hingga slotted liner tertutup sepenuhnya tanpa memerlukan pengisi internal apa pun ke saluran pendingin.

Satu variasi memungkinkan bagian bimetal (tembaga/super-paduan, misalnya) untuk membantu mengoptimalkan bahan di tempat yang dibutuhkan. Proses manufaktur telah ditunjukkan pada serangkaian paduan yang berbeda. Dalam pengujian api panas, suku cadang terpapar suhu ruang bakar yang ekstrem dan kondisi tekanan selama 1.000+ detik. Pemeriksaan mikrograf dari artikel uji hot-fired memverifikasi bahwa ikatan penutup saluran pendingin dapat diandalkan dan hanya ada sedikit deformasi pada saluran pendingin.

NASA secara aktif mencari pemegang lisensi untuk mengkomersialkan teknologi ini. Silakan hubungi NASA's Licensing Concierge di Alamat email ini dilindungi dari robot spam. Anda perlu mengaktifkan JavaScript untuk melihatnya. atau hubungi kami di 202-358-7432 untuk memulai diskusi lisensi. Ikuti tautan ini di sini untuk informasi lebih lanjut.