SciTechDaily

ניקולס

נאס"א מרשה סגסוגת-על ניתנת להדפסה תלת-ממדית בטמפרטורה גבוהה שיכולה להחזיק מעמד פי 2,500 יותר

NASA superaloy GRX-810 יהיה זמין בקרוב ליצרני חלקי תעופה וחלל, כתוצאה מהסכמי רישוי חדשים עם ארבע חברות אמריקאיות. קרדיט: נאס"א/ג'ף ג'ניס

נאס"אסגסוגת העל של GRX-810, המיועדת לתנאי אוויר וחלל קיצוניים, מקבלת כעת רישיון לארבע חברות אמריקאיות, מה שמשפר את כלכלת ארה"ב באמצעות רכיבי תעופה וחלל משופרים. החומר הניתן להדפסה בתלת-ממד מגביר את העמידות של חלקים, עומד בטמפרטורות קשות ומקדם תעופה וחקר חלל בר-קיימא יותר.

ההשקעה של נאס"א בסגסוגת-על פורצת דרך שפותחה לטמפרטורות קיצוניות ולתנאים הקשים של טיסות אוויר וחלל עומדת על סף חלוקת דיבידנדים מסחריים.

הסוכנות נותנת רישיון להמצאה שלה, המכונה "GRX-810", לארבע חברות אמריקאיות, נוהג שמועיל לכלכלת ארצות הברית כהחזר על השקעה של דולרים משלמי המסים.

GRX-810 הוא חומר להדפסה תלת מימדית בטמפרטורה גבוהה שיוביל לחלקי מטוס וחלל חזקים ועמידים יותר שיכולים לעמוד בעונשים רבים יותר לפני שהם מגיעים לנקודת השבירה שלהם.

הסכמי הרישיון הבלעדיים יאפשרו לחברות לייצר ולשווק את GRX-810 ליצרני ציוד מטוסים ורקטות וכן לכל שרשרת האספקה.

ארבעת בעלי הרישיונות הבלעדיים המשותפים הם:

  • Carpenter Technology Corporation של רידינג, פנסילבניה
  • Elementum 3D, Inc. מארי, קולורדו
  • Linde Advanced Material Technologies, Inc. מאינדיאנפוליס
  • Powder Alloy Corporation של Loveland, אוהיו

GRX-810 הוא דוגמה אחת מהרבה טכנולוגיות חדשות שמנהלי תוכנית העברת הטכנולוגיה של נאס"א בודקים ומגישים בקשה להגנת פטנט. הצוות גם עובד עם ממציאים כדי למצוא שותפים המעוניינים במסחור.

"נאס"א משקיעה כספי מס במחקר שמוכיח תועלת ישירה לארה"ב ומעבירה את הטכנולוגיות שלה לתעשייה על ידי רישוי הפטנטים שלה", אמרה איימי הילטאבידל, מנהלת רישוי במרכז המחקר גלן של נאס"א בקליבלנד.

מנוע טורבינה מודפס בתלת מימד Combusto

בוער מנוע טורבינה זה (מערבל דלק-אוויר) הודפס בתלת-ממד בנאס"א גלן והוא דוגמה אחת לרכיב מאתגר שיכול להפיק תועלת מיישום סגסוגות ה-GRX-810 החדשות. קרדיט: נאס"א

גישה חדשה לפיתוח חומרים

מהנדסי נאס"א תכננו את GRX-810 עבור יישומי תעופה וחלל, כולל מזרקי מנועי רקטות נוזליים, מבערים, טורבינות ורכיבים חמים המסוגלים לשאת טמפרטורות של מעל 2,000 מעלות פרנהייט.

"GRX-810 מייצג חדש סַגסוֹגֶת עיצוב חלל וטכניקת ייצור שלא הייתה אפשרית לפני כמה שנים", אמר ד"ר טים סמית', חוקר חומרים בנאס"א גלן.

סמית' המציא את הסגסוגת העל יחד עם עמיתו גלן, כריסטופר קנצוס, תוך שימוש במודלים ממוחשבים חוסכים בזמן ובתהליך הדפסת לייזר תלת-ממדית הממזג מתכות יחד, שכבה אחר שכבה. חלקיקים זעירים המכילים אטומי חמצן הפרוסים ברחבי הסגסוגת משפרים את חוזקה.

השפעות ויתרונות

בהשוואה לסגסוגות אחרות על בסיס ניקל, GRX-810 יכול לסבול טמפרטורות ומתח גבוהים יותר ויכול להחזיק מעמד עד פי 2,500 יותר. זה גם כמעט פי ארבעה טוב יותר בהתגמשות לפני שבירה ועמיד פי שניים בפני נזקי חמצון.

"אימוץ הסגסוגת הזו יוביל לחקר תעופה וחלל בר-קיימא יותר", אמר דייל הופקינס, סגן מנהל הפרויקט של פרויקט כלים וטכנולוגיות טרנספורמציה של נאס"א. "הסיבה לכך היא שרכיבי מנוע סילון ורקטות העשויים מ-GRX-810 יורידו את עלויות התפעול על ידי עמידה ארוכה יותר ושיפור יעילות הדלק הכוללת."

צוותי המחקר והפיתוח כוללים את אלה של גלן, מרכז המחקר איימס של נאס"א בעמק הסיליקון בקליפורניה, אוניברסיטת אוהיו סטייט ומרכז טיסות החלל מרשל של נאס"א בהאנטסוויל, אלבמה, שם הניסויים האחרונים כללו חלקי מנועי רקטות מודפסים בתלת-ממד.

נאס"א מפתחת טכנולוגיות רבות כדי לפתור את האתגרים של חקר החלל, לקדם את ההבנה של כוכב הלכת הביתי שלנו ולשפר את התחבורה האווירית. באמצעות רישוי פטנטים ומנגנונים אחרים, נאס"א פיתחה יותר מ-2,000 טכנולוגיות לחברות כדי להתפתח למוצרים ופתרונות התומכים בכלכלה האמריקאית.

ניקולס