Teknologi SLM memecahkan rekor: mesin roket terbesar dicetak

Orbex Prime Rocket. Foto: Orbex

Solusi SLM, produsen sistem aditif logam, telah memproduksi mesin untuk perusahaan dirgantara Inggris Orbex, yang disebut mesin roket pencetakan 3D terbesar di dunia. ”

Mesin untuk kendaraan peluncuran orbital komersial Prime dicetak pada printer 3D sebagai produk semua-logam dan akan digunakan untuk mengirimkan satelit kecil ke orbit. Roket Prime baru-baru ini secara resmi diluncurkan pada upacara pembukaan kantor pusat Orbex baru di Forres, Skotlandia, yang disponsori oleh Komisi Eropa Horizon 2020, Badan Antariksa Inggris (UKSA) dan organisasi swasta dan publik lainnya.

Pada upacara tersebut, Graham Turnock, Direktur Eksekutif UKSA, mengatakan: “Kompleks proyek Orbex yang baru adalah langkah lain dari Inggris menuju peluncuran rudal komersial yang independen. Ini adalah penguatan posisi kepemimpinannya di Eropa di mata mereka yang memusatkan perhatian pada orbit Bumi dan seterusnya untuk mencari peluang baru. "



Direktur Eksekutif Badan Antariksa Inggris Graham Turnock berbicara pada peluncuran resmi roket Perdana. Foto: Orbex

Dari startup yang tidak dikenal hingga investasi $ 40 juta

Orbex didirikan pada 2015 dengan tujuan meluncurkan kendaraan komersial orbit Bumi dalam format Cubsat - satelit kecil dengan berat beberapa kilogram. Perusahaan bekerja "dalam mode sembunyi-sembunyi" sampai Juli 2018, ketika mengumumkan daya tarik pendanaan swasta dan negara dalam jumlah £ 30 juta ($ 40 juta). Pada saat yang sama, informasi secara resmi dikonfirmasi bahwa UKSA akan memberi Orbex peluang untuk memulai dari Sutherland Cosmodrome, menggunakannya bersamaan dengan pesaing Amerika, Rocket Lab.

Berkat pencetakan 3D, Prime 30% lebih ringan dan 20% lebih efisien daripada kendaraan peluncuran lainnya dalam kategori ini.

Peluncur Prime Prime Orbex didorong oleh oksigen cair dan propana, gas yang merupakan alternatif yang tidak beracun dan lebih murah dari hidrogen. Seperti banyak rudal modern lainnya, penguat Prime dirancang untuk digunakan kembali, yang mengurangi jumlah limbah yang dihasilkan selama proses peluncuran.

Rudal Prime, tinggi 19 m dan diameter 1,3 m, mampu mengirimkan muatan 150 kg ke ketinggian hingga 500 km. Dalam hal ini, itu sebanding dengan roket Electron Lab Rocket, dengan muatan berkisar antara 150 hingga 225 kg, tetapi perhatikan bahwa kedua rudal ini menggunakan bahan bakar yang berbeda.

Pencetakan 3D dari mesin roket utama

Mesin roket Prime dicetak oleh Solusi SLM pada printer 3D format besar SLM 800. Ruang pembuatan SLM 800 berukuran 260x500 mm dan memungkinkan Anda mencetak suku cadang hingga setinggi 800 mm - itulah yang dibutuhkan mesin Orbex.



Tampilan dekat mesin roket Prime dicetak sebagai satu unit. Foto: Orbex

Mesin itu terbuat dari paduan nikel, dan metode pembuatan aditif memungkinkan Orbex menghabiskan waktu 90% lebih sedikit dan mengurangi biaya lebih dari 50% dibandingkan dengan mesin tradisional pada mesin CNC. Selain itu, menurut para ahli, metode pembuatan mesin ini memungkinkan untuk membuat roket Prime "30% lebih ringan dan 20% lebih efisien daripada kendaraan peluncuran lain dari kategori ini." Pada tahap pengembangan konsep, investor strategis Orbex, Elecnor Deimos Space menunjukkan bahwa roket Perdana hanya memiliki massa 18 ton.

Salah satu faktor utama dalam proses pembuatan mesin adalah pencetakan 3D dengan logam dalam bentuk produk integral, yang secara signifikan meningkatkan keandalan keseluruhan karena tidak adanya sambungan dan lapisan. Berbicara tentang proses pembuatan mesin, Lucas Pankevich, spesialis pencetakan 3D SLM Solutions, mencatat: “Kami mencoba memenuhi harapan tim Orbex mengenai kualitas dan membuat mesin cocok untuk produksi aditif tanpa mengurangi fungsinya. Saat menyiapkan data, masing - masing struktur pendukung diatur secara individual untuk memastikan kualitas terbaik di setiap bagian mesin, dengan mempertimbangkan, antara lain, proses pasca-pemrosesan. "

Kami menantikan peluncuran pada tahun 2021!

Dalam industri peluncuran ruang pribadi, semakin banyak pesaing yang muncul dengan tergesa-gesa untuk memimpin di pasar komersial. Dalam upaya untuk mengurangi biaya dan mengembangkan desain baru yang ringan , banyak produsen di bidang ini telah menggunakan printer 3D untuk produksi mesin. Jadi, pencetakan 3D digunakan untuk membuat mesin Space X Superdraco, mesin AR1 (Aerojet Rocketdyne), mesin Rutherford (Rocket Lab), dan bagian-bagian individual dari mesin seri Blue Origin BE series.

Peluncuran pertama roket Orbex Prime dengan mesin cetak 3D direncanakan pada 2021 - ini akan menjadi kesimpulan dari muatan eksperimental untuk Surrey Satellite Technology, pemimpin dalam bidang pencetakan 3D.

Berbicara pada upacara peluncuran roket Prime, Chris Larmor, CEO Orbex, mengatakan: “Orbex telah mengambil beberapa langkah besar hari ini dengan menciptakan sesuatu yang unik di Eropa - proyek peluncuran microsatelite swasta yang didanai dengan baik yang memiliki kemampuan manufaktur yang sangat baik dan kolaborasi yang erat dengan perusahaan industri dan pertumbuhan pesat dalam jumlah pelanggan komersial. "

Terjemahan dari bahasa Inggris. Asli dari bahan ini ada di 3dprintingindustry.com