Двигатель шаттла нуждался в 3D-печати, но…

Если бы мы попросили вас разработать схему для мигания мигающего сигнала поворота, вы, вероятно, обратились бы к дешевому микро или 555. Но в старых автомобилях использовались биметаллические полосы в термомеханической конструкции. Почему? Потому что изначально 555-е и микроконтроллеры были недоступны. В [Breaking Taps] рассказывается история инженеров НАСА, которым понадобились специальные охлаждающие камеры в конструкции ракеты для космического корабля «Шаттл». Сегодня их можно было бы распечатать на 3D-принтере, но в 70-е годы это было невозможно. Поэтому они использовали воск. Видео о процессе, включая сборку модели ракетного двигателя, вы можете посмотреть на видео ниже.

Проблема в создании крошечных каналов охлаждения в камере сгорания. Можно использовать дополнительные тонкие патрубки, припаянные к двигателю. Однако у этого способа есть несколько недостатков, но ранние ракетные двигатели все равно это делали. Было бы идеально, если бы система охлаждения была интегрирована в систему, но без 3D-печати это сделать сложно. Но не невозможно.

В этой технике используются воск и механически обработанные прорези, которые в конечном итоге станут необходимыми трубками. Затем вы гальванизируете материал поверх воска, чтобы сформировать внешнюю оболочку трубки. Фактически НАСА использовало два этапа гальванического покрытия: тонкий слой меди для закрытия трубки и более толстый слой никеля для обеспечения прочности. Медь выдерживает контакт с криогенным теплоносителем лучше, чем никель, но никель намного прочнее, поэтому такое сочетание имеет смысл. Поскольку для гальваники необходима проводящая поверхность, воску нужна помощь. НАСА использовало мелкодисперсное серебряное порошковое покрытие, но [Breaking Taps] просто пропитало воск графитом. Очистить воск после этого немного сложно, но выполнимо.

Если задуматься, гальваника может оказаться одним из первых методов аддитивного производства. На самом деле, люди сделали принтеры, основанные на этой идее, но они очень медленные. С другой стороны, гальваника пластикового отпечатка занимает меньше времени и выглядит великолепно, даже если вы не будете использовать его для ракетного двигателя.