波音公司和Titomic公司合作研究用于太空的可持續(xù)鈦合金3D打印技術(shù)

2022年1月7日，南極熊獲悉，航空航天制造商波音公司已經(jīng)與Titomic KineticFusion（TKF）3D打印工藝背后的墨爾本公司Titomic合作，進一步推進空間領(lǐng)域的增材制造。

兩家公司將共同推進可持續(xù)鈦粉在空間系統(tǒng)部件的3D打印中的應(yīng)用。Titomic公司最近獲得了澳大利亞政府提供的232.5萬美元的現(xiàn)代制造計劃撥款，它將利用當?shù)氐拟伒V資源研究空間飛行器和衛(wèi)星的部件并使之商業(yè)化。

澳大利亞波音防務(wù)公司航空航天工程和生產(chǎn)總監(jiān)Paul Watson解釋說："根據(jù)協(xié)議，波音公司將提供設(shè)計和工程專業(yè)知識，使Titomic公司能夠在空間部件的生產(chǎn)上展示其尖端的動能聚變增材制造技術(shù)，這項技術(shù)最初是用于JP9102的制造上。"

△一臺9x 3 x 1.5米的Titomic Kinetic Fusion 3D打印機。照片來自Titomic。

Titomic Kinetic Fusion

Titomic的TKF工藝是一種冷噴增材制造的形式。這種方法包括將細小的金屬粉末噴到下面的固體基材上，就像你將油漆噴到涂鴉墻上一樣。基材可以是一個構(gòu)建平臺，也可以是一個現(xiàn)有的金屬零件。

該技術(shù)被命名為冷噴涂，因為它不依賴激光或任何其他熱能來源，而是利用動能。金屬粉末通過高速壓縮氣流噴射出來，使材料有足夠的能量變形并與下面的固體零件結(jié)合，形成額外的層。

特別是Titomic專有的TKF技術(shù)，其特點是具有高壓性質(zhì)。這使該工藝有資格在航空航天和國防等行業(yè)進行高性能的應(yīng)用，而該公司是這些行業(yè)的成熟運營商和注冊研究機構(gòu)。

就在去年，Titomic與機床制造商Repkon簽署了一項合作協(xié)議，在澳大利亞共同建立一個新的以國防為重點的3D打印生產(chǎn)工廠。該工廠將使用該公司的增材制造技術(shù)來制造Repkon設(shè)計的武器槍管系統(tǒng)。

最近，該公司還通過收購競爭對手荷蘭的冷噴技術(shù)公司Dycomet Europe來擴大其在歐洲的業(yè)務(wù)。除了在歐洲提供一個新的基地外，這筆交易還為Titomic提供了一個直接的收入來源，因為Dycomet Europe帶來了整個歐洲大陸的健康的客戶訂單管道。

△之前由Titomic制作的5.5米的3D打印火箭。圖片來源：TiaVialva。

用于太空的可持續(xù)鈦合金3D打印

鈦的定義是其高強度重量比和出色的耐腐蝕性，使其成為航空航天領(lǐng)域最常用的材料之一。在軍事領(lǐng)域，F(xiàn)-22和UH-60黑鷹等飛機依賴大量的鈦，而太空領(lǐng)域正在將越來越多的金屬用于火箭發(fā)動機、壓力容器和結(jié)構(gòu)部件。

△鈦合金在火箭發(fā)動機上的應(yīng)用

根據(jù)波音公司和Titomic公司的說法，鈦在澳大利亞很容易獲得，而且與其他類似的替代品相比，鈦被認為更具有環(huán)境可持續(xù)性。這種金屬的使用也有助于通過消除對大量原始礦物加工的需求來實現(xiàn)時間和成本的大幅節(jié)約。

沃森補充說："這項合作將證明，使用可持續(xù)鈦材的增材制造技術(shù)，或大規(guī)模3D打印技術(shù)，可以生產(chǎn)出高彈性、輕質(zhì)的部件，在整個空間領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。"

這項合作也有望使Titomic成為澳大利亞空間制造領(lǐng)域的領(lǐng)先供應(yīng)商。Titomic公司的首席執(zhí)行官Herbert Koeck認為，這兩家公司將能夠 "重新定義空間飛行器和零部件的生產(chǎn)過程"，最終提升澳大利亞增材制造航空部件的全球競爭力。