Na našem webu jsme se superslitině GRX-810 poprvé věnovali v dubnu 2023, kdy dokončila testy, které potvrdily její mimořádné vlastnosti. Podruhé jsme se k ní vrátili v květnu 2024, kdy se NASA rozhodla, že ji licencuje. Nyní se k tématu vracíme ještě jednou. NASA totiž vydala podrobnější informace o výrobní technologii a ostrém zapojení průmyslu. Pojďme se tedy společně podívat na novou slitinu vhodnou pro 3D tisk, která navíc velmi solidně odolává vysokým teplotám a je přitom i vcelku levná na výrobu.
Zdroj: https://www.nasa.gov/
Až doposud byly aditivní výrobní procesy (obecně známé jako 3D tisk) při výrobě komponent raketových motorů limitovány nedostatkem dostupných kovových slitin, které by dokázaly odolat extrémním teplotám, které jsou spojeny s kosmickými lety. Drahé kovové slitiny byly pro 3D tisk dílů motoru jedinou možností až do chvíle, kdy experti z Glennova výzkumného střediska v Clevelandu, stát Ohio, vyvinuli slitinu GRX-810.
Hlavní kovy, které tvoří slitinu GRX-810, jsou nikl, kobalt a chrom. Vrstvička keramického oxidu na prachových částicích kovu zvyšuje odolnost materiálu vůči žáru a zlepšuje i jeho další vlastnosti. Tyto prášky, takzvaných slitin zpevněných disperzí oxidů (ODS = oxide dispersion strengthened alloys) byly v době, kdy projekt začal, náročné na výrobu s rozumnou cenou.
Ovšem pokroky v pokroky v metodách disperzního povlakování vyvinuté zaměstnanci Glennova střediska využívají tzv. resonanční akustické míšení (resonant acoustic mixing). Na kontejner s korovým práškem a nanočásticemi oxidů jsou aplikovány rychlé vibrace. Díky nim se každá částice kovu pokryje oxidem a obě složky od sebe poté nejde oddělit. I kdyby se vyrobený díl rozemlel na prášek, bude mít z něj nově vyrobený díl opět vlastnosti slitin ODS.
Výhody oproti tradičním slitinám jsou výrazné. GRX-810 dokáže odolávat žáru až 1100 °C po dobu až jednoho roku a to ještě při mechanické zátěži, při které jiné dostupné slitiny praskají v řádu hodin. Aby toho nebylo málo, díly 3D tištěné z GRX-810 umožňují výrobu složitějších tvarů oproti tradičním výrobním metodám kovových dílů.
Zdroj: https://www.nasa.gov/
Společnost Elementum 3D z coloradského města Erie, vyrábí GRX-810 pro zákazníky v množstvích od malých porcí až po více než tunu. Firma má ko-exkluzivní licenci na tuto slitinu patentovanou NASA, ale i na výrobní proces. Nadále s NASA spolupracuje v rámci Space Act Agreement na dalším vylepšování materiálu. „Materiál se za vysokých zatížení, či teplot může začít deformovat a natahovat skoro jako rozměklý bonbón,“ říká Jeremy Iten, hlavní technický pracovník Elementum 3D a dodává: „Prvotní testy provedené na velkoformátové výrobě slitiny GRX-810 ukazují životnost, která je dvakrát tak dlouhá oproti malým várkám materiálu, které byly zprvu produkovány a už ty byly fantastické.“
Komerční kosmický i další průmysly (včetně letectví) již testují GRX-810 pro dodatečné aplikace. Kupříkladu zákazník firmy Elementum 3D, společnost Vectoflow, testuje průtokový senzor z GRX-810. Průtokový senzor měří rychlost plynů, které proudí turbínou a pomáhá inženýrům optimalizovat parametry motoru. Ovšem tyto senzory mohou shořet během minuty kvůli extrémním teplotám. Využití GRW-810 pro průtokové senzory by mohlo vylepšit efektivitu hospodaření letadel s pohonnými látkami, snížit emise, či omezit spotřebu náhradních dílů. Ruku v ruce s průmyslem NASA posouvá vývoj technologií, které jsou přínosné jak pro agenturu, tak i pro celý americký kosmický průmysl.
Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/
Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2025/08/672516046c5be-image.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/alloy_grx-810_combustor.jpg
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2024/05/grc-2023-cm-0185.jpg
