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開發(fā)軟磁材料增材制造!NASA資助Elementum 3D

3D打印動態(tài)
2021
06/21
10:45
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導讀:太空電力推進系統(tǒng)對行星際任務的重要性正在增加,而現(xiàn)有的磁性材料和制造方法不足以生產(chǎn)具有足夠機械強度和磁性的大直徑霍爾效應推進器(HET)。因此,人們需要更好的制造方法來生產(chǎn)具有正確磁性和結(jié)構(gòu)堅固性的HET。

△NASA噴氣推進實驗室運行的6kW霍爾推進器

南極熊獲悉,Elementum 3D于2021年6月17日宣布獲得NASA SBIR第一階段資金,開發(fā)用于大直徑增材制造軟磁材料。第一階段工作的主要目標是研究、開發(fā)和展示適用于生產(chǎn)大直徑霍爾效應推進器的軟磁原料材料和增材生產(chǎn)工藝,滿足磁性和機械性能目標。

△VAC用軟磁材料制成的沖壓(非3D打。┎考。雖然Co-Fe軟磁產(chǎn)品可以很容易地制成片材,但大坯料生產(chǎn)會導致材料脆弱、易碎和不均勻。

鈷鐵軟鐵磁合金具有無與倫比的磁飽和、高導磁率、高居里溫度和極高的強度,非常適用于軟磁應用,包括霍爾效應推進器(HET)。然而,這些合金由于低延展性和無法生產(chǎn)大尺寸形狀面臨制造性問題。雖然Co-Fe軟磁產(chǎn)品可以很容易地制成片材,但大坯料的生產(chǎn)會導致材料脆弱、易碎和不均勻。

△直接金屬激光燒結(jié)(DMLS)

Elementum 3D與Altius Space Machines合作,提議開發(fā)一種增材制造 (AM) 工藝和材料原料,利用鈷鐵軟磁材料制造大直徑HET。3D打印技術(shù)能夠直接從粉末原料生產(chǎn)大型結(jié)構(gòu),這將克服鐵鈷坯料制造尺寸的問題。其他優(yōu)勢還包括有利的BTF比(Buy-to-Fly ratio)、設(shè)計自由度和推重比(Thrust-to-weightratio)的增加。

△DMLS是將激光發(fā)射到粉末金屬床中,并自動對準3D空間中的點,然后將材料熔化/焊接在一起形成固體結(jié)構(gòu)的過程。


參考閱讀:
1. Materials and Process for Additive Manufacturing of LargeDiameter Hall-Effect Thrusters.
2. AM of soft magnetic materials by Elementum 3D funded byNASA


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