Conflux Technology sviluppa scambiatori di calore stampati in 3D per i razzi orbitali della Rocket Factory Augsburg

Jun 11, 2023

Lo specialista australiano del trasferimento di calore Conflux Technology ha collaborato con il produttore di razzi spaziali tedesco Rocket Factory Augsburg (RFA) per incorporare la loro tecnologia di scambiatori di calore Conflux stampata in 3D in un razzo orbitale.

I componenti dello scambiatore di calore sono prodotti utilizzando il materiale in lega metallica Monel K 500 di Conflux Technology e stampati utilizzando la tecnologia DMLS (Direct Metal Laser Sintering) di EOS M300-4. Lo scambiatore di calore per condotti del gas sarà sviluppato, prodotto e sottoposto a un test funzionale entro la fine dell'anno.

Parte dell'iniziativa Moon to Mars dell'Agenzia spaziale australiana, questo progetto è finanziato dal programma di sovvenzioni per il miglioramento delle capacità della catena di fornitura che lo scorso anno ha assegnato a Conflux 1 milione di dollari australiani. Questa iniziativa e la sovvenzione aiutano i progetti gestiti dall'Australia che potrebbero contribuire alla missione in corso della NASA di condurre voli spaziali umani sulla Luna e, infine, su Marte. Allo stesso modo, l’iniziativa sostiene anche l’obiettivo a lungo termine dell’Agenzia spaziale australiana di far crescere l’industria aerospaziale nel paese.

“A Conflux ci stiamo affermando come leader nello sviluppo e nella commercializzazione di soluzioni termiche stampate in 3D e relativi materiali per applicazioni estreme”, ha commentato Dan Woodford, direttore commerciale di Conflux. “Con il sostegno del sussidio Moon to Mars Grant dell’Agenzia spaziale australiana per il miglioramento della capacità della catena di fornitura, lo stiamo ora applicando all’industria spaziale in rapida espansione”.

Quando è stato annunciato il finanziamento, il CEO e fondatore di Conflux, Michael Fuller, ha affermato: “Siamo estremamente entusiasti di mandare i nostri HX nello spazio! Questa sovvenzione faciliterà lo sviluppo tecnico e l’implementazione commerciale dei nostri scambiatori di calore negli ambienti più estremi… motori a razzo”.

Tecnologia Conflux Monel K 500 e EOS M 300

Il materiale Monel K di Conflux, una lega di nichel-rame, è noto per la sua elevata resistenza alla corrosione, resistenza e durata e trova ampio utilizzo in applicazioni di lavorazione marina e chimica. Monel K è noto anche per la sua resistenza alla tensocorrosione e alla vaiolatura, una forma di corrosione localizzata che provoca la creazione casuale di piccoli fori nel metallo.

Tuttavia, la variante K 500 è stata ulteriormente rafforzata mediante indurimento per invecchiamento e precipitazione, offrendo resistenza e durezza migliorate. Pertanto, Monel K 500 possiede un elevato limite di snervamento, resistenza alla trazione e una migliore resistenza alla corrosione e all'erosione, che lo rendono ideale per applicazioni aerospaziali ad alto stress e per la produzione di parti di scambiatori di calore.

Per produrre i componenti dello scambiatore di calore con Monel K 500, Conflux sta sfruttando le macchine per la sinterizzazione laser diretta dei metalli (DMLS) EOS M300, acquistate l'anno scorso. Offrendo un aumento del 50% nel volume di costruzione rispetto al suo predecessore, l'M300 offre anche una forte affidabilità attraverso layout, funzionalità, hardware e software migliorati.

Inoltre, l'M300 incorpora 4 laser che possono funzionare simultaneamente su qualsiasi area del letto di polvere, senza che ciascun laser sia limitato a un singolo quadrante di lavoro. Questa funzionalità riduce i tempi di costruzione, consentendo in definitiva una maggiore produttività per la produzione. Inoltre, la tecnologia EOS offre anche una camera di processo ottimizzata per il flusso di gas con lo strumento di calibrazione EOSYSTEM SmartCal, garantendo elevata qualità costruttiva e ripetibilità. Tanto che Conflux afferma che questa tecnologia ha consentito un “significativo passo avanti nella produzione”.

Produzione additiva e applicazioni aerospaziali

L’uso della tecnologia di stampa 3D nel settore aerospaziale, soprattutto per quanto riguarda la produzione di razzi spaziali, non è una novità. Il lancio del mese scorso del primo razzo stampato in 3D di Relativity Space, Terran 1, ha segnato un significativo passo avanti per il ruolo della produzione additiva nel settore spaziale.

Il razzo, l’85% del quale è stato stampato in 3D, è stato lanciato dalla stazione spaziale di Cape Canaveral in Florida, ma non è riuscito a raggiungere l’orbita prima di schiantarsi nell’Oceano Atlantico. Tuttavia, Terran 1 ha comunque raggiunto una serie di traguardi durante il suo volo inaugurale, affermandosi come il primo razzo stampato in 3D a lanciare con successo e superare fasi cruciali come Max-Q, spegnimento del motore principale (MECO) e separazione del secondo stadio. Guardando al futuro, Relativity Space ha sviluppato il suo prossimo razzo, Terran R, il cui lancio è previsto per il prossimo anno. L’azienda spera di aumentare al 95% la composizione stampata in 3D dei suoi razzi per le missioni future.