1.titanyum alaşımı
Yüksek mukavemetleri, düşük yoğunlukları ve üstün korozyon dirençleri nedeniyle titanyum alaşımları uzay gemisi yapımında önem kazanmaktadır. Titanyum alaşımının yoğunluğu çeliğin kabaca yarısı kadar olmasına rağmen, mukavemeti oldukça benzer ve hatta bazı açılardan daha iyidir. Bu nedenle titanyum alaşımı, uzay aracının hafif tasarımını elde etmek için mükemmel bir malzemedir. Aynı zamanda titanyum alaşımları, yüksek sıcaklık, yüksek basınç ve aşındırıcı ortamlar gibi zorlu koşullar altında istikrarlı performansı koruyabilir. Uzay aracının motor kanatları, yapısal çerçeveleri ve temel bağlantı bileşenleri genellikle titanyum alaşımlarından yapılır.
Titanyum alaşımı, metal 3D baskıda oldukça önemli bir baskı zorluğuna sahiptir, bu nedenle yüksek stabiliteye sahip baskı ekipmanlarına ve büyük hassasiyete ihtiyaç vardır. Ancak titanyum alaşımlı bileşenler etkili bir şekilde basıldığında performansları geleneksel üretim tekniklerinin çok ötesinde olacaktır. Ayrıca tıbbi implantlar gibi özel kullanımlara uygun olan titanyum alaşımları güçlü biyouyumluluğa sahiptir.
2.alüminyum alaşımı
Uzay aracı yapımında sıklıkla kullanılan bir diğer metal 3D baskı malzemesi ise alüminyum alaşımdır. Düşük ağırlığı, yüksek mukavemeti ve iyi ısı iletkenliği nedeniyle alüminyum alaşımı çok tercih edilir. Alüminyum alaşımının yoğunluğu çelikten çok daha düşük olmasına rağmen mukavemeti bazı çeliklere benzer olabilir. Bu nedenle alüminyum alaşımı, hafif uzay aracı parçalarının yapımı için mükemmel bir malzemedir.
Metal 3D baskıda alüminyum alaşımının üretimi oldukça kolaydır ve malzeme kullanım oranı yüksektir. Akıllı tasarım sayesinde mühendisler hafif ve sağlam alüminyum alaşımlı bileşenler üretebilir, böylece uzay aracının performansını ve yakıt ekonomisini artırabilirler. Bununla birlikte, alüminyum alaşımı baskı işlemi sırasında oksijenle reaksiyona girme eğilimindedir ve bu da son ürünün kalitesini düşürür. Sonuç olarak, baskı sırasında inert gaz koruması gibi uygun önleyici tedbirlere uyulmalıdır.
3. paslanmaz çelik
Olağanüstü korozyon direnci, yüksek mukavemeti ve olağanüstü işleme performansı nedeniyle paslanmaz çelik, uzay aracı yapımında da rol buluyor. Çok aşındırıcı ortamlarda son derece stabil olan paslanmaz çeliğin yüzeyindeki krom açısından zengin oksit filmi, çeşitli kimyasal ortamların korozyonuna etkili bir şekilde dayanabilir. Ayrıca paslanmaz çeliğin ucuz maliyeti ve güçlü geri dönüştürülebilirliği, üretim giderlerinin daha da azaltılmasına yardımcı olur.
Metal 3D baskıda, çekme dayanımı ve yüksek akma dayanımına sahip basılı nesneler, oldukça basit bir paslanmaz çelik baskı tekniğinden kaynaklanır. Bu, paslanmaz çeliği, güçlü yüklere ve aşındırıcı ortamlara dayanabilen uzay aracı bileşenlerinin inşası için mükemmel bir malzeme haline getirir. Ancak yapısal karmaşıklık ve tasarım özgürlüğü açısından paslanmaz çeliğin fiziksel nitelikleri bazı kısıtlamalar getirmektedir. Bu nedenle, uzay gemisi yapımında temel yapıya sahip parçalar üretmek için sıklıkla paslanmaz çelik kullanılır.
4. Yüksek sıcaklık alaşımları
Özellikle yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı ortamlarda, yüksek sıcaklık alaşımları uzay aracı yapımında yaygın kullanım alanı bulmaktadır. Nikel bazlı ve demir bazlı yüksek sıcaklık alaşımlarında mükemmel mekanik kaliteler ve oksidasyon direnci bol miktarda bulunur. Bu alaşımlar yüksek sıcaklıklarda iyi mukavemet ve stabiliteyi koruyabilir ve uzay aracı motorları, gaz türbinleri ve türbin motorları gibi temel bileşenlerin imalatında yaygın olarak kullanılır.
Yüksek sıcaklık alaşımları, istikrarlı baskı ortamı ve yüksek hassasiyetli baskı araçları gerektiren metal 3D baskıda biraz karmaşıktır. Etkili bir şekilde basıldıktan sonra yüksek sıcaklığa dayanıklı alaşımlı bileşenler olağanüstü güvenilirlik ve performans sunacaktır. Ayrıca üstün sürünme direncine sahip olan yüksek sıcaklık alaşımları, çağdaş uzay gemisi motorlarının verimliliğinin büyük ölçüde artmasına yardımcı olur.
Beş: refrakter alaşım
Ayrıca uzay gemisi yapımında özel kullanımlara sahip olan niyobyum, tantal, molibden, renyum, tungsten gibi refrakter alaşımlar ve bunların alaşımlarıdır. Genellikle ultra yüksek sıcaklık koşullarında kullanılan bu alaşımlar olağanüstü derecede yüksek erime noktalarına ve mükemmel mekanik niteliklere sahiptir. Örneğin niyobyum bazlı alaşımlar, hipersonik kanat ön kenarları, uzay reaksiyon kontrol sistemleri ve radyasyon soğutma nozulları gibi kullanımlarda mükemmeldir.
Metal 3D baskıda refrakter alaşımların basılması biraz zordur ve belirli baskı teknikleri ve ekipmanlarını gerektirir. Refrakter alaşımlı bileşenler yine de etkili bir şekilde üretildiğinde mükemmel performans ve stabilite sunacaktır. Ayrıca, refrakter metallerin güçlü korozyon ve oksidasyon direnci, uzay aracı bileşenlerinin ömrünü uzatmaya yardımcı olur.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/titanium-3d-printing-automotive-exhaust.html