L'équipe de VELO3D a lancé 3Din30, notre série LinkedIn Live, pour se connecter avec notre public, répondre aux questions et partager certaines des applications uniques que nous et nos partenaires explorons avec la fabrication additive métallique. Dans nos deux premiers versements, nous avons couvert les bases de la fusion laser sur lit de poudreet passer à la fabrication additive.
Dans notre troisième volet, nous explorons une application unique et de pointe pour la fabrication additive : les tests hypersoniques, notamment les travaux de recherche de Zucrow Labs à l'Université Purdue. Pour cet épisode, directeur principal du marketing Mike Rogerson a été rejoint par Gene Miller, ingénieur d'applications senior, Velo3D et Nick Strahan, et le Dr Carson Slabaugh de Zucrow Labs.
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Pourquoi la recherche sur la FA métallique et l'hypersonique constituaient-elles une association si naturelle
La recherche hypersonique présente un défi pour les scientifiques et les ingénieurs. Bien que la conception et la simulation de dispositifs puissent être similaires à d'autres formes d'ingénierie de pointe, les tests d'assemblages hypersoniques sont uniques. Les véhicules hypersoniques sont exposés à des conditions extrêmes : jusqu'à 3,000 1,000 degrés Fahrenheit et XNUMX XNUMX PSI : essentiellement l'échappement d'un moteur de fusée. Ces conditions doivent être recréées en laboratoire et contrôlées avec tous les appareils de mesure nécessaires.
"Travailler dans l'espace hypersonique, c'est recréer, dans un environnement de laboratoire, l'environnement dans lequel un véhicule hypersonique va voler", explique le Dr Slabaugh. «Pour que nous puissions tester des systèmes de propulsion, des chambres de combustion, des choses comme ça, nous devons savoir que ces systèmes vont fonctionner au sol. Lorsqu'un véhicule vole dans l'atmosphère à six fois la vitesse du son, il vole effectivement à travers une boule de feu. La température des gaz à la surface de ce véhicule peut être de 3,000 700 degrés Fahrenheit et des pressions supérieures à XNUMX PSI. Ceux-ci sont très chauds, à très haute pression flows. "
Pour recréer ces conditions, Zucrow Labs s'est tourné vers les experts de la FA métal chez VELO3D. En raison de la nature extrême des tests, explique le Dr Slabaugh, même la modélisation des superordinateurs n'est pas fiable. Pour tester ses conceptions, ils ont créé un lot d'injecteurs utilisant différentes géométries. En faisant varier l'angle des pales de mélange, ils ont trouvé l'équilibre optimal entre la contre-pression et l'efficacité du mélange. Cela nécessitait un processus de fabrication capable de reproduire différentes géométries et d'atteindre des performances reproductibles en ce qui concerne toutes les autres variables telles que la finition de surface, la densité, la porosité, etc. Compte tenu de l'expérience de Velo3D avec les moteurs de fusée et les conceptions d'injecteurs, ils étaient le choix évident.
«Faire cela [la fabrication de pièces] de manière soustractive, ou via un processus de moulage, aurait coûté beaucoup plus cher en outillage, en particulier en réalisant quatre versions différentes. Parce que ce n'auraient pas été des paramètres que nous aurions pu modifier autrement », déclare Strahan.
Regard sur l'avenir de la recherche hypersonique
Le domaine de l'hypersonique est en pleine expansion. Les applications utilisant la technologie ont le potentiel de se répercuter sur de multiples industries, notamment la défense, l'espace et en particulier l'aérospatiale.
« [L'hypersonique est] à la pointe de ce qui devient vraiment populaire maintenant », déclare Strahan. «Avec des entreprises qui travaillent à la commercialisation du vol hypersonique; les hypersoniques deviennent de plus en plus disponibles et accessibles au public. C'est un défi d'ingénierie fascinant.
Alors que nous nous tournons vers l'avenir de l'hypersonique, entre la capacité d'innovation de la FA métallique en matière de conception, de matériaux et de méthodes de production, il est clair que la fabrication additive jouera un rôle central à l'avenir. Le travail de Purdue et de Zucrow Labs est un brillant exemple du travail qui peut être accompli lorsque les moteurs de l'innovation unissent leurs forces et grandissent ensemble.
"Étant donné le degré d'adaptabilité de l'additif pour le prototypage dans un contexte de recherche où nous parcourons souvent les prototypes rapidement ou essayons différentes choses, l'additif est vraiment utile", déclare Strahan. « Nous ne pouvions pas faire la différence entre ceci et une pièce usinée à bien des égards. Donc, la technologie est là. Il y a dix ans, cela semblait être un fantasme, mais nous obtenons des pièces aussi bonnes que des pièces usinées à ce stade. »
Si vous souhaitez en savoir plus sur le processus de fabrication additive métallique avec Velo3D, contactez l'un de nos experts dès aujourd'hui pour discuter de la façon dont la fabrication additive peut transformer votre opération.
Autres sujets abordés
- Quel logiciel est utilisé dans le processus de modélisation des pièces hypersoniques ?
- Quels matériaux sont utilisés dans les tests hypersoniques ?
- Comment Velo3D a réduit le temps de développement des prototypes.
- Plus à l'intérieur de l'environnement de test hypersonique.
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L'équipe de Velo3D est ravie de poursuivre la série 3Din30 comme moyen d'interagir avec ceux qui ont des questions sur le monde de la fabrication additive métallique et sur le rôle que Velo3D joue dans la conduite de l'innovation. Notre prochaine session aura lieu le 17 juin, intitulée "Le secret de la conception optimale" mettant en vedette Primus Aérospatiale.
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