Порошки для 3D-печати из тугоплавких металлов от компании 6K для космоса

Компания 6K Additive объявила о производстве в промышленных масштабах порошков из тугоплавких металлов для 3D-печати. Тугоплавкие металлы — это группа металлов в периодической таблице, обладающих крайне высокой температурой плавления, что осложняет их производство, но делает очень полезными для применения в условиях высоких температур и высокого давления в космосе, аэрокосмической промышленности, медицине и обороне. Превращение этих металлов в порошок осуществляется с помощью запатентованной компанией 6K промышленной системы микроволновой плазмы UniMelt. Компания Quadrus Corporation научилась использовать порошок тугоплавких металлов от компании 6K в производстве вкладышей критического сечения сопла ракетных двигателей.

Компания 6K является лидером в области устойчивого производства современных материалов для хранения энергии и аддитивного производства. В основе компании лежит технология UniMelt ― единственная в отрасли промышленная система для получения плазмы. Технология UniMelt позволяет производить материалы для накопления энергии и аддитивного производства молниеносно и практически безотходно по сравнению с традиционными производственными процессами. Еще в начале текущего года платформа UniMelt получила награду «Top Product of the Year» («Продукт года») в номинации «Environment + Energy Leadership» («Лидерство в охране окружающей среды и энергетике»).

Система микроволновой плазмы UniMelt компании 6K позволяет перерабатывать сырье в металлический порошок для аддитивного производства. Фото предоставлено компанией 6K.

В процессе UniMelt четвертая фаза материи, плазма, используется для создания однородной высокотемпературной производственной зоны диаметром четыре дюйма и длиной восемь футов. Размеры установки в целом составляют 20 на 20 футов; она способна производить до 100 тонн материала в год. Объединив несколько процессов в один, этот вид производства сокращает длительность цикла от нескольких дней до нескольких секунд по сравнению с обычным производством, а в качестве сырья может использоваться металлолом. Внутренняя температура системы достигает 6000 °К ― температуры поверхности Солнца, отсюда и название «6K».

Компания объявила, что теперь она может использовать свою установку UniMelt для производства таких тугоплавких металлов, как вольфрам, рений и ниобий. Тугоплавкие металлы имеют температуру плавления более 3632 °F и всегда имеют три, четыре или пять электронов в своей оболочке, образуя прочные ковалентные связи с соседними атомами. Это обеспечивает высокие температуры плавления по сравнению с другими металлами, например, титаном или никелем. Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов ― 6192 °F.

Фрэнк Робертс (Frank Roberts), президент компании 6K Additive, заявил: «Ведущие оборонные компании не просто нуждаются в тугоплавких материалах, например, вольфраме и рении – те нужны им в производственных масштабах. Уникальность микроволнового плазменного процесса UniMelt® компании 6K в сочетании с опытом нашей операционной команды позволили нам в производственных масштабах производить многие тугоплавкие порошки, такие как вольфрам и вольфрам/рений. Мы сфероидизировали весь спектр тугоплавких порошков, включая тантал, ниобий и молибден, и готовы помочь организациям добиться прогресса в их задачах с этими материалами».

Компания Quadrus Corporation из Алабамы использует вольфрам-рениевый металлический порошок производства компании 6K для 3D-печати вкладыша критического сечения сопла твердотопливного ракетного двигателя с защитой от эрозии. В прошлом компания печатала в 3D-формате инновационные решения для NASA, приняв участие в прорыве в области космических путешествий и обитания посредством 3D-печати. 

Полученный при помощи 3D-печати, не подверженный эрозии вкладыш в критическом сечении сопла твердотопливного ракетного двигателя, изготовленный компанией Quadrus Corporation с использованием вольфрам-рениевого порошка производства компании 6K. Фото предоставлено компанией 6K.

«Мы ориентируемся на применение в составе двигателей, которым требуются высокотемпературные, высокопрочные материалы, используемые в современных ракетных соплах. Наш вольфрам-рениевый порошок, сфероидизированный компанией 6K, исключительно хорошо поддается обработке на наших станках селективного лазерного плавления», ― объяснил Джо Симс, директор отдела перспективного производства Quadrus. ― «Наличие надежного, проверенного партнера в поставках тугоплавких материалов, такого как 6K Additive, имеет решающее значение для нашего бизнеса и наших оборонных заказчиков. Наши требования к качеству порошка чрезвычайно высоки, а 6K Additive легко преодолела это препятствие».

Последние несколько лет у компании 6K выдались напряженными: разработка новых технологий, методов производства, новые партнеры, клиенты и множество раундов финансирования. Ее фирменная система UniMelt защищена 18 патентами и является единственной в своем роде системой в данной отрасли. Будет интересно посмотреть, каких партнеров и клиентов тугоплавкие металлы принесут компании 6K.