L'industrie spatiale en plein essor est motivée par des mandats concurrentiels à tous les niveaux : des fusées plus petites, plus efficaces et moins chères à produire. Alors que les principaux acteurs de l'industrie comme SpaceX ainsi que blue Origin ont tendance à faire la une des journaux pour leur travail, il y en a d'autres qui brisent les barrières et contribuent à l'innovation dans l'industrie.
Launcher, par exemple, est une entreprise avec une vision : concevoir le moteur le plus performant dans le petit satellite launcher classe avec la plus grande poussée, la plus faible consommation de propulseur et le coût par livre de poussée le plus bas. En d'autres termes, la fusée la plus puissante et la moins chère de sa catégorie.
Pour concrétiser cette vision, Launcher s'appuie sur une multitude de solutions de conception et de fabrication innovantes, y compris l'impression 3D métal par le biais de leur partenaire Stratasys Direct Manufacturing, qui à son tour tire parti de la solution de fabrication additive métallique avancée (FA) de bout en bout Velo3D.
Un défi extrême
LauncherLe moteur-fusée à liquide E-2 de est une véritable merveille technologique. Fonctionnant à l'oxygène liquide (LOX) et au kérosène (RP-1), il est prêt à remplir la mission de l'entreprise d'une fusée puissante et à faible coût et servira de système de propulsion qui guide leur fusée légère qui est prévue pour des vols d'essai dans 2024.
Pour exécuter son plan de fusée E-2, Launcher avait besoin d'un composant critique - une roue de turbopompe très précise et équilibrée - capable de tourner aux 30,000 XNUMX tr / min requis, dans des conditions cryogéniques, tout en transportant de l'oxygène liquide.
Compte tenu des conditions extrêmes du moteur, tout déséquilibre de l'inducteur/turbine pourrait entraîner un désalignement en rotation, provoquant des frottements entre le rotateur et le stator, ce qui conduirait alors à un démontage immédiat et rapide.
En analysant les méthodes de fabrication potentielles de la roue, Launcher et Stratasys a éliminé les processus de production traditionnels tels que le brasage ou le soudage en raison des longs délais, des coûts élevés et des limites de conception.
En explorant les anciens systèmes de fabrication additive métallique, ils se sont heurtés à des limitations d'impression, ainsi qu'à d'autres défis dans la production de pièces métalliques complexes. Pour obtenir une conception équilibrée et fiable capable d'atteindre une rotation à haut régime, il était essentiel que la roue réponde à des spécifications géométriques strictes. Dans les systèmes AM métalliques conventionnels, les pièces de cette complexité doivent être imprimées avec des structures de support, souvent en biais, ce qui peut laisser la pièce allongée ou ovale et impossible à équilibrer dans les tolérances nécessaires pour le produit final.
Velo3D à la rescousse
Après avoir exploré les alternatives, Stratasys et Launcher a choisi la solution de fabrication additive métallique avancée de Velo3D pour exécuter la turbine de son moteur E-2.
La solution de bout en bout de Velo3D signifiait que la conception de la pièce n'avait pas besoin d'être ajustée ou compromise pour s'adapter aux paramètres du processus d'impression. Et, grâce au processus d'impression unique de Velo3D, les pièces pouvaient être fabriquées avec un minimum de supports, ce qui non seulement réduisait considérablement la nécessité d'un post-traitement, mais ne nécessitait pas non plus une configuration d'impression inclinée qui éliminait le gauchissement et offrait un meilleur équilibre. dans l'impression finale.
Avec la pièce imprimée, Stratasys a supervisé les tests de post-traitement et de validation personnalisés avant que la turbine ne soit prête à être testée. Une fois dans le moteur, la turbine a atteint ou dépassé toutes les mesures d'efficacité.
Pour en apprendre plus sur Launcherle projet E-2 de et le rôle central que Velo3D a joué dans le processus, lire l'étude de cas complète ici.
