1.titán ötvözet
Nagy szilárdságuk, alacsony sűrűségük és kiváló korrózióállóságuk miatt a titánötvözetek egyre jelentősebbek az űrhajók építésében. Bár a titánötvözet sűrűsége nagyjából fele az acélénak, szilárdsága meglehetősen hasonló, sőt bizonyos szempontból még jobb is. A titánötvözet ezért tökéletes anyag az űrhajók könnyű kialakításához. Ezzel egyidejűleg a titánötvözetek állandó teljesítményt tudnak tartani olyan igényes körülmények között is, mint a magas hőmérséklet, a nagy nyomás és a korrozív környezet. Az űrhajók motorlapátjai, szerkezeti keretei és alapvető összekötő alkatrészei gyakran titánötvözetekből készülnek.
A titánötvözet meglehetősen jelentős nyomtatási nehézséggel rendelkezik a fém 3D nyomtatásban, ezért nagy stabilitású nyomtatóberendezésre és nagy pontosságra van szükség. Ha azonban a titánötvözetből készült alkatrészeket hatékonyan nyomtatják, teljesítményük jóval meghaladja a hagyományos gyártási technikákét. Ezenkívül speciális felhasználási célokra, például orvosi implantátumokra alkalmasak, a titánötvözetek erős biokompatibilitással rendelkeznek.
2.alumínium ötvözet
Egy másik gyakran használt fém 3D nyomtatási anyag az űrhajók építésében az alumíniumötvözet. Kis súlya, nagy szilárdsága és megfelelő hővezető képessége miatt az alumíniumötvözet nagyon előnyös. Bár az alumíniumötvözet sűrűsége sokkal kisebb, mint az acélé, szilárdsága némileg hasonló lehet néhány acéléhoz. Az alumíniumötvözet így tökéletes anyag a könnyű űrhajóalkatrészek építéséhez.
A fém 3D nyomtatásban az alumíniumötvözet meglehetősen könnyen előállítható, és az anyagfelhasználás magas. Az okos tervezés révén a mérnökök könnyű és robusztus alumíniumötvözet alkatrészeket állíthatnak elő, így javítva az űrhajók teljesítményét és üzemanyag-fogyasztását. Az alumíniumötvözet azonban hajlamos oxigénnel reagálni a nyomtatási folyamat során, ami rontja a végtermék minőségét. Következésképpen a megfelelő óvintézkedéseket, például az inert gáz elleni védelmet be kell tartani a nyomtatás során.
3.rozsdamentes acél
Kiemelkedő korrózióállósága, nagy szilárdsága és kivételes feldolgozási teljesítménye miatt a rozsdamentes acél az űrhajók építésében is szerepet kap. A nagyon korrozív környezetben rendkívül stabil, a rozsdamentes acél felületén található krómban gazdag oxidfilm hatékonyan ellenáll számos kémiai közeg korróziójának. Ezenkívül a rozsdamentes acél olcsó költsége és erős újrahasznosíthatósága tovább csökkenti a termelési költségeket.
A fém 3D nyomtatásban a szakítószilárdság és a nagy folyáshatárú nyomtatott tárgyak egy meglehetősen alapvető rozsdamentes acél nyomtatási technikából származnak. Ez teszi a rozsdamentes acélt tökéletes anyaggá az erős terhelésnek és a korrozív környezetnek ellenálló űrhajó-alkatrészek építéséhez. A szerkezeti összetettség és a tervezési szabadság tekintetében azonban a rozsdamentes acél fizikai tulajdonságai bizonyos korlátozásokat támasztanak. Így a rozsdamentes acélt gyakran használják az űrhajó-építésben némileg alapvető szerkezetű alkatrészek előállítására.
4. Magas hőmérsékletű ötvözetek
A magas hőmérsékletű ötvözetek különösen magas hőmérsékletű és nagy nyomású környezetben széles körben használatosak az űrhajók építésében. Kiváló mechanikai tulajdonságok és oxidációállóság bővelkedik a nikkel alapú és vas alapú magas hőmérsékletű ötvözetekben. Ezek az ötvözetek jó szilárdságot és stabilitást képesek megőrizni magas hőmérsékleten, és széles körben alkalmazzák olyan alapvető alkatrészek gyártásában, mint az űrhajómotorok, gázturbinák és turbinamotorok.
A magas hőmérsékletű ötvözetek kissé bonyolultak a fém 3D nyomtatásban, ami stabil nyomtatási környezetet és nagy pontosságú nyomtatási eszközöket igényel. A hatékony nyomtatást követően azonban a magas hőmérsékletű ötvözet alkatrészek kiemelkedő megbízhatóságot és teljesítményt nyújtanak. A kiváló kúszásállóság mellett a magas hőmérsékletű ötvözetek nagymértékben növelik a kortárs űrhajómotorok hatékonyságát.
Öt: tűzálló ötvözet
Ezen túlmenően az űrhajók építésében speciális felhasználási területek vannak a tűzálló ötvözetek, például a nióbium, a tantál, a molibdén, a rénium, a volfrám és ezek ötvözetei. Az ultramagas hőmérsékleti körülmények között általánosan használt ötvözetek rendkívül magas olvadásponttal és kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek. A nióbium alapú ötvözetek például kiválóan használhatók, beleértve a hiperszonikus szárnyak elülső éleit, a térreakciót vezérlő rendszereket és a sugárzáshűtő fúvókákat.
A fém 3D nyomtatásban használt tűzálló ötvözeteket kissé nehéz kinyomtatni, és bizonyos nyomtatási technikákat és berendezéseket igényel. A tűzálló ötvözetből készült alkatrészek mindazonáltal nagyszerű teljesítményt és stabilitást kínálnak, miután hatékonyan előállították őket. Ezen túlmenően, a tűzálló fémek erős korrózióval és oxidációval szembeni ellenállása is hozzájárul az űrhajóalkatrészek élettartamának növeléséhez.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/titanium-3d-printing-automotive-exhaust.html