3Din30 エピソード 3: 極超音速試験におけるアディティブ マニュファクチャリング

2021 年 6 月 2 日

VELOのチーム3D は、LinkedIn Live シリーズである 3Din30 を立ち上げ、視聴者とつながり、質問に答え、私たちとパートナーが金属付加製造で探求しているユニークなアプリケーションのいくつかを共有しました。 最初の XNUMX 回の記事では、 レーザーパウダーベッドフュージョンの基礎, アディティブ マニュファクチャリングへの切り替え.

XNUMX 回目の記事では、付加製造のユニークで最先端のアプリケーション、つまり極超音速試験、特に パデュー大学のZucrow Labs. このエピソードでは、マーケティング担当シニア ディレクター マイク・ロジャーソン が参加しました Gene Miller、シニア アプリケーション エンジニア、Velo3D および ニック・ストラハン、および Zucrow Labs の Carson Slabaugh 博士。

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金属 AM と極超音速研究が自然に組み合わされた理由

極超音速の研究は、科学者やエンジニアに課題をもたらします。 デバイスの設計とシミュレーションは、他の形態の高度なエンジニアリングに似ているかもしれませんが、極超音速アセンブリのテストは独特です。 極超音速機は、最大で華氏 3,000 度、1,000 PSI という極端な条件にさらされます。これは、基本的にロケット エンジンの排気です。 これらの条件は、実験室で再現し、必要なすべての測定デバイスで監視する必要があります。

「極超音速の空間で作業することは、実験室の設定で、極超音速機が飛行する環境を再現することです」と Slabaugh 博士は言います。 「推進システム、燃焼器などをテストできるようにするには、これらのシステムが地上で機能することを知る必要があります。 車両が音速の 3,000 倍の速度で大気中を飛行する場合、事実上、火の玉の中を飛行していることになります。 その車両の表面のガスの温度は華氏 700 度、圧力は XNUMX PSI を超えることがあります。 これらは非常に高温で、非常に高圧です flowsの。」

これらの条件を再現するために、Zucrow Labs は VELO の金属 AM の専門家に相談しました。3D。  テストの性質が極端であるため、スーパーコンピューターのモデリングでさえ信頼できないと Slabaugh 博士は言います。 彼の設計をテストするために、彼らはさまざまな形状を使用して一連のインジェクターを作成しました。 混合ブレードの角度を変えることで、背圧と混合効率の最適なバランスを見つけました。 これには、さまざまな形状を複製し、表面仕上げ、密度、空隙率などの他のすべての変数に関して再現可能な性能を達成できる製造プロセスが必要でした。Velo3D のロケット エンジンとインジェクター設計のバックグラウンドを考えると、VeloXNUMXD は当然の選択でした。

「これ (部品製造) を差し引いて、または鋳造プロセスで行うと、特に XNUMX つの異なるバージョンを行うと、金型の費用がはるかに高くなります。 これらは、他の方法では変更できなかったパラメータではなかったからです」と Strahan 氏は言います。

極超音速研究の未来を見据えて

極超音速の分野は拡大しています。 この技術を使用したアプリケーションは、防衛、宇宙、特に航空宇宙など、複数の業界に影響を与える可能性があります。

「[ハイパーソニックスは] 現在、非常に人気が高まっているものの最先端にあります」と Strahan 氏は言います。 「極超音速飛行の商業化に取り組んでいる企業と。 極超音速はますます一般に公開され、一般にアクセスできるようになっています。 これは魅力的なエンジニアリングの課題です。」

ハイパーソニックスの未来に目を向けると、設計、材料、製造方法における金属 AM の革新能力の間で、アディティブ マニュファクチャリングが今後極めて重要な役割を果たすことは明らかです。 Purdue Labs と Zucrow Labs での作業は、イノベーションの原動力が力を合わせて共に成長したときに実現できる作業の輝かしい例です。

「プロトタイプをすばやくめくったり、別のことを試したりすることが多い研究環境でのプロトタイピングに、添加剤がどのように適応するかを考えると、添加剤は非常に役立ちます」と Strahan 氏は言います。 「これと機械加工された部品の違いは、多くの点でわかりませんでした。 だから、技術はそこにあります。 XNUMX 年前には、それは幻想のように思えましたが、現時点では、機械加工された部品と同じくらい優れた部品を手に入れることができます。」

Velo3D を使用した金属 AM プロセスについて詳しく知りたい場合は、 今すぐ私たちの専門家に連絡してください アディティブ マニュファクチャリングが業務をどのように変革するかについて説明します。

議論された他のトピック

  • 極超音速部品のモデリング プロセスで使用されるソフトウェアは何ですか?
  • 極超音速試験で使用される材料は何ですか?
  • Velo3D がどのようにプロトタイプの開発時間を短縮したか。
  • 極超音速テスト環境の詳細。

を忘れずに見てください ここでの議論全体.

次のライブ 3Din30 に必ず参加してください

Velo3D のチームは、3Din30 シリーズを継続して、金属積層造形の世界について質問がある人々と対話する手段として、また Velo3D がイノベーションの推進に果たす役割に興奮しています。 次回のセッションは 17 月 XNUMX 日の「最適設計の秘密」です。 プリムス・エアロスペース.

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著者について

アミール・イライファル

コンテンツディレクター

Amir Iliaifar は Velo3D のコンテンツ ディレクターであり、Velo3D のグローバルなデジタル コンテンツ マーケティング イニシアチブの制作と配布を監督しています。 同社に入社する前は、大手プロ用ドローン メーカー、複数の SaaS 企業で自動車技術ジャーナリストとして働いていました。 ノースカロライナ大学チャペルヒル校でデジタルコミュニケーションの修士号を取得しています。