//Imprimindo um motor de foguete com uma impressora 3D de mesa

Imprimindo um motor de foguete com uma impressora 3D de mesa

Parece que todos os fabricantes de foguetes adotaram a impressão 3D de alguma forma, sejam bicos de impressão, injetores, motores ou foguetes inteiros (no futuro). Há também muitas pesquisas em andamento sobre foguetes e, é claro, estamos desempenhando um papel crítico nisso também. Sam Rogers publicou recentemente um fantástico vídeo de demonstração dos protótipos impressos em 3D sendo produzidos na Additive Experimental ( AX ) para pesquisar o resfriamento de vórtices em foguetes. E eles estão fazendo isso com uma impressora 3D de mesa .

O resfriamento por vórtice é um método híbrido de resfriar a câmara de combustão do foguete e, ao mesmo tempo, fornecer combustível. Ao injetar gás oxigênio puro na câmara de combustão em um ângulo tangente de modo que ele gire ao redor da câmara, o movimento de turbulência cria uma camada limite de oxigênio frio entre as paredes da câmara e a combustão ardente que ocorre no centro. Uma vez que a camada de gás oxigênio impede que o fogo toque as paredes da câmara de combustão, as paredes permanecem boas e frias, apesar da câmara estar cheia de fogo. O oxigênio em turbilhão flui de volta para a placa injetora, onde finalmente gira para o centro, se mistura com o combustível e se torna parte do processo de combustão.

3D Printed Vortex Rocket Engine Igniter – Canal: Sam Rogers

Prototipagem Rápida com Impressão 3D

É um design brilhante, pelo menos no papel. O teste é o que separa o brilho da pseudociência. Mas testar o resfriamento por vórtice é incrivelmente difícil quando você não consegue ver o que está acontecendo na câmara de combustão. É aí que entra a impressão 3D. O protótipo do sistema de ignição do motor e a câmara de vórtice foram impressos em resina transparente em uma impressora 3D SLA para que todo o processo pudesse ser facilmente filmado e estudado em câmera lenta. Ser capaz de ver a ação permitiu que eles determinassem o que estava causando falhas, como o comprimento da câmara inicial inibindo o vórtice. O sistema também foi projetado para ser modular, de forma que as peças possam ser facilmente trocadas quando forem reprojetadas ou explodirem.

Vamos ser realistas, estamos falando de foguetes aqui, então muitos de seus protótipos explodiram. Essa é apenas mais uma maneira pela qual a impressão 3D tornou sua pesquisa viável. O tempo e o dinheiro que esse projeto teria exigido para produzir todas as iterações desses componentes incrivelmente complexos com a manufatura tradicional tornariam a pesquisa inacessível a todos, exceto às maiores empresas e agências. Eles economizaram ainda mais tempo e dinheiro imprimindo em resina em uma máquina de mesa, em vez de em metal. É claro que eles só podiam imprimir em resina porque seu design é focado em obter câmaras de parede de combustão frias. Sem esse recurso, o metal seria necessário. Isso é evidenciado pela erosão da garganta do bico, onde o impulso é ejetado. Não há resfriamento de vórtice ocorrendo lá, então ele leva todo o peso do calor supersônico.

Impressão de resina – custo baixo, qualidade para motor de foguete

Ao contrário dos termoplásticos como PLA e ABS, a resina não se funde em uma poça de líquido quando exposta a temperaturas mais altas do que pode tolerar. A resina sofre ablação quando exposta a uma tocha, o que significa que uma camada externa queima, mas ainda mantém sua forma. Isso significa que Sam e a equipe têm alguns segundos de testes antes que a peça do bico precise ser substituída. E existem resinas para alta temperatura disponíveis que teriam funcionado ainda melhor para aquela peça.

Tanto este projeto de resfriamento de vórtice quanto o projeto de impressão 3D são realmente notáveis. É difícil acreditar que uma impressora de resina de mesa, usando resina padrão, possa produzir um motor de foguete funcional que não derreta ou exploda.

Fonte: 3dprinting.com e Sam Rogers

Sou aquele que o recebe feliz em minha taverna, esteja certo de que farei o melhor para que aqui a sua experiência seja única.