셔틀 엔진에는 3D 프린팅이 필요했지만…
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셔틀 엔진에는 3D 프린팅이 필요했지만…

Jul 28, 2023

깜박이는 방향 지시등을 깜박이는 회로를 설계하라고 하면 아마도 값싼 마이크로나 555를 선택할 것입니다. 그러나 오래된 자동차는 열역학적 설계에 바이메탈 스트립을 사용했습니다. 왜? 왜냐하면 처음에는 555와 마이크로컨트롤러를 사용할 수 없었기 때문입니다. [Breaking Taps]에는 우주 왕복선 로켓 설계에 특별한 냉각실이 필요했던 NASA 엔지니어들의 이야기가 담겨 있습니다. 오늘날에는 3D 프린팅이 가능하지만 70년대에는 이는 선택 사항이 아니었습니다. 그래서 그들은 왁스를 사용했습니다. 아래 영상에서 모형 로켓 엔진의 제작을 포함한 과정에 대한 영상을 보실 수 있습니다.

문제는 연소실에 작은 냉각 채널이 생성된다는 것입니다. 엔진에 납땜된 추가 얇은 파이프를 사용할 수 있습니다. 그러나 이 방법에는 몇 가지 단점이 있지만 초기 로켓 엔진은 어쨌든 해냈습니다. 냉각 경로를 시스템에 통합하는 것이 이상적이지만 3D 프린팅 없이는 불가능해 보입니다. 그러나 불가능하지는 않습니다.

이 기술은 결국 필요한 튜브가 될 왁스와 가공된 슬롯을 사용합니다. 그런 다음 왁스 위에 재료를 전기도금하여 튜브의 외부 껍질을 형성합니다. 실제로 NASA는 두 가지 전기도금 단계를 사용했습니다. 얇은 구리 층으로 튜브를 닫고 더 두꺼운 니켈 층으로 강도를 제공했습니다. 구리는 니켈보다 극저온 냉각수와의 접촉에서 더 잘 견디지만 니켈이 훨씬 더 강하므로 조합이 의미가 있습니다. 전기도금에는 전도성 표면이 필요하기 때문에 왁스에는 약간의 도움이 필요합니다. NASA는 미세한 은분말 코팅을 사용했지만 [Breaking Taps]는 단순히 왁스에 흑연을 함침시켰습니다. 나중에 왁스를 제거하는 것은 약간 어렵지만 가능합니다.

생각해 보면 전기 도금은 최초의 적층 제조 기술 중 하나일 수 있습니다. 실제로 사람들은 그 아이디어를 바탕으로 프린터를 만들어 왔지만 그 속도는 매우 느립니다. 반면에 플라스틱 인쇄물을 전기도금하면 로켓 엔진에 사용하지 않더라도 시간이 덜 걸리고 보기에도 좋습니다.