Impresión 3D en cohetes
La primera tentativa de la NASA de utilizar piezas impresas en 3D para motores de cohetes ha superado su prueba más grande y caliente hasta ahora.
La pieza de cohete más grande impresa en 3D construida hasta la fecha, un inyector de motor de cohete, sobrevivió a una importante prueba de fuego en caliente. La agencia espacial anunció que el inyector generó 10 veces más empuje que cualquier otro inyector hecho por la impresión en 3D antes. Un video de la NASA de la prueba de cohetes impresa en 3D muestra el motor ardiendo a la vida en el Marshall Space Flight Center (MSFC) de la agencia en Huntsville Ala.
El ingeniero de sistemas de propulsión Greg Barnett prepara un inyector de cohetes para una prueba de fuego caliente en el Marshall Space Flight Center de la NASA.
“Esta exitosa prueba de un inyector de cohete impreso en 3D acerca significativamente a la NASA a probar que esta innovadora tecnología puede ser utilizada para reducir el costo del hardware de vuelo”, dijo en una declaración Chris Singer, director de la Dirección de Ingeniería de MSFC.
Los inyectores canalizan y mezclan los propulsores que los motores necesitan para impulsar los cohetes hacia el espacio. Durante la prueba de fuego del 22 de agosto, el oxígeno líquido y el hidrógeno gaseoso pasaron a través del inyector impreso en 3D a una cámara de combustión, generando 20.000 libras de empuje, dijeron funcionarios de la NASA.
Fabricación
Para fabricar el inyector, los investigadores utilizaron un proceso conocido como fusión láser selectiva para fusionar capas de polvo de aleación de níquel-cromo. Aunque la parte de prueba subescala era del tamaño de un inyector que podría ser usado en un pequeño motor de cohete, su diseño era similar a un inyector para un gran motor de cohete, como el motor RS-25 que alimentará el Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) de la NASA, que está destinado a futuras misiones espaciales profundas.
“Todo este esfuerzo nos ayudó a aprender lo que se necesita para construir piezas 3D más grandes, desde el diseño, la fabricación y las pruebas”, dijo Greg Barnett, ingeniero jefe del proyecto, en una declaración. “Esta tecnología puede aplicarse a cualquiera de los motores de SLS, o a componentes de cohetes construidos por la industria privada.”
Los investigadores crearon un inyector de motor de cohete utilizando la impresión en 3D. Ardió a la vida durante una prueba de fuego caliente el 22 de agosto de 2013, en el Marshall Space Flight Center (MSFC) de la NASA en Huntsville Ala.
Los primeros datos indican que el inyector funcionó “impecablemente”, dijeron funcionarios de la NASA. Otros escaneos computarizados y otras inspecciones se planean para observar más de cerca cómo la parte del motor manejó el disparo y cómo se compara con un inyector fabricado más tradicionalmente.
La impresión en 3D puede reducir el número de piezas (y por lo tanto el coste) necesarias para construir un motor de cohete. El inyector de esta prueba, por ejemplo, se fabricó en dos partes, mientras que un inyector similar de pruebas anteriores tenía 115 partes, dijeron funcionarios de la NASA.
La NASA es dueña del diseño del inyector, pero la empresa con sede en Austin, Directed Manufacturing, creó la parte del cohete. La NASA dice que pondrá los datos de pruebas y materiales a disposición de las empresas estadounidenses a través de su base de datos del Sistema de Información de Materiales y Procesos.
Además de fabricar piezas para cohetes, la NASA ha estado explorando una amplia variedad de usos para la tecnología de impresoras 3D en viajes espaciales, desde la preparación de pizzas para astronautas hasta la construcción de una base lunar.
Una empresa con sede en California, Made in Space, ha estado trabajando con la NASA para desarrollar y probar una impresora 3D dirigida a la Estación Espacial Internacional, donde los equipos de la base de orbitación podrán imprimir sus propias herramientas y piezas de repuesto. El proyecto, que recientemente aprobó una importante revisión de diseño, está previsto tentativamente para su lanzamiento en agosto de 2014.
