Trung tâm Hàng không Vũ trụ Marshall của NASA đã thử nghiệm miệng phun tên lửa đầu tiên được chế tạo bằng in 3D với khả năng chống chịu nhiệt độ và áp suất cực cao. Mẫu miệng phun này đã trải qua thử nghiệm liên tục trong 1.040 giây.
Các miệng phun tên lửa có một chức năng đơn giản nhưng quan trọng để mở rộng và tăng tốc khí cháy hoặc các loại nhiên liệu khác từ tên lửa. Trong các động cơ tên lửa nhiên liệu rắn, miệng phun có thể là một phễu kim loại, nhưng trong động cơ nhiên liệu lỏng tiên tiến hơn, chúng rất phức tạp để tuần hoàn nhiên liệu lạnh xung quanh miệng phun để bảo vệ nó trước khí cháy áp suất và nhiệt độ cực cao từ buồng đốt.
Vấn đề là các miệng phun này cần nhiều bộ phận khiến cho quá trình chế tạo nguyên mẫu thường tiêu tốn nhiều thời gian và tiền bạc. In 3D có thể đơn giản hóa điều này bằng cách cho phép các kỹ sư sản xuất một miệng phun với ít bộ phận hơn,rẻ và nhanh hơn.
Các kỹ sư của NASA đã phát triển kỹ thuật in 3D LWDC cải tiến so với các phương pháp in kim loại thông thường. LWDC sử dụng các chùm năng lượng được định hướng để làm chảy dây kim loại và trực tiếp lắng đọng kim loại nóng chảy theo cách thức tương tự như sử dụng trong in 3D nhựa. Theo NASA, LWDC có thể giảm thời gian chế tạo một miệng phun từ vài tháng xuống vài tuần. Paul Gradl, một kỹ sư động cơ của Marshall cho biết: “Động lực thúc đẩy chúng tôi đằng sau công nghệ này là phát triển một quy trình để loại bỏ một vài khâu trong quá trình sản xuất truyền thống. Quá trình sản xuất phức tạp hơn bởi thực tế là thành miệng phun rất mỏng nhưng phải chịu được nhiệt độ cao và các rung chấn mạnh khi hoạt động.”
NASA hy vọng công nghệ in mới sẽ giúp đẩy nhanh quá trình chế tạo các bộ phận tên lửa đẩy với giá thành giảm đáng kể so với hiện nay.
TXL