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Sep 01, 2023

Agile Space와 6K Additive가 초합금 3D 프린팅을 통해 우주 기술을 발전시키기 위해 파트너십을 맺었습니다.

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우주 응용 분야를 위한 3D 프린팅의 진화하는 환경에서 중요한 움직임으로 Agile Space Industries와 6K Additive가 우주 기술을 추진하기 위해 힘을 합쳤습니다. 두 사람은 핵심 로켓 부품 제작에 중점을 두고 고객 우주 응용 분야에 6K Additive의 니켈 625(Ni625) 분말을 인증하고 사용할 계획입니다. 첫째, 6K Additive의 초합금 분말은 Agile Space의 제조 시설에서 사용하도록 인증되었으며, 이곳에서 Agile Space의 A2200 이중 추진 하이퍼골릭 엔진에 통합될 3D 프린트 구성 요소에 활용될 것입니다.

미국의 다양한 지역에서 운영되는 두 회사는 힘을 합쳐 지식과 ​​자원을 결합하고 협력하여 우주 탐사 기술의 한계를 뛰어 넘었습니다. 펜실베니아주 피츠버그에 본사를 둔 6K Additive는 AM용 지속 가능한 재료 생산을 전문으로 하며, 콜로라도주 두랑고에 본사를 둔 Agile Space는 고급 추진 솔루션 분야에서 탁월합니다.

Ni625 분말의 초기 구현은 Agile Space의 A2200 이중추진 하이퍼골 엔진 내에서 이루어집니다. 연료 연소를 시작하려면 스파크가 필요한 일반 엔진과 달리 A2200 엔진은 다른 물질과 접촉하면 연소되기 시작하는 특별한 종류의 연료를 사용합니다. 이러한 특별한 종류의 연료는 히드라진으로 알려져 있으며 반응할 때 많은 에너지를 방출하기 때문에 로켓과 우주선 엔진에 자주 사용됩니다. 히드라진과 함께 작동하는 MON3(또는 혼합 질소 산화물)이라는 또 다른 물질이 있는데, 이는 히드라진 연료가 연소되는 데 필요한 산소를 제공합니다. 따라서 히드라진과 MON3가 함께 결합되면 제어된 폭발이 발생하여 로켓 엔진의 노즐에서 분출되는 뜨거운 가스가 생성되어 로켓을 앞으로 밀어냅니다. 히드라진과 MON3의 스마트한 조합 덕분에 엔진은 전통적인 점화 스파크 없이도 작동합니다.

Agile Space에 따르면 엔진은 무게가 약 5.9kg에 불과할 정도로 매우 가볍지만 500파운드의 추력을 생성할 수 있습니다. 이는 적층가공(AM) 덕분에 가능했다.

Agile Space의 적층 기술 담당 이사인 Kyle Metsger는 다음과 같이 설명했습니다. “중량 기준으로 엔진 구성 요소의 85%가 적층 제조됩니다. 즉, 이륙 및 비행 중에 발생하는 극한의 온도와 힘을 견딜 수 있는 AM 분말에 크게 의존하고 있습니다. 6K Additive를 사용하면 중요한 응용 분야에 필요한 고품질 분말을 사용하여 적층 제조할 수 있으며 재활용 프로그램과 지속 가능하게 제조된 분말을 통해 환경 목표를 달성하는 데 도움이 됩니다. 6K Additive는 우리 생산 라인이 이러한 복잡한 구성 요소에 필요한 긴 제작 시간을 실행할 수 있도록 매우 일관된 파우더를 제공할 수 있습니다.”

Agile Space 접근 방식의 가장 주목할만한 측면 중 하나는 빠른 개발 주기입니다. 전통적으로 항공우주 부품 개발은 20년 이상 지속되는 것으로 알려져 있습니다. 그러나 Agile Space는 AM의 민첩성을 활용하여 이 일정을 단 12개월로 단축했습니다.

“많은 산업 분야에서 1년이라는 개발 주기가 여전히 매우 긴 시간처럼 들리지만, 우리는 항공우주 산업의 미래가 어떤 모습일지 전성기를 보여주고 있습니다. 더 큰 TruPrint 5000 기계로 전환함으로써 우리는 기계와 재료에 대한 새로운 매개변수를 동시에 검증할 수 있게 되었습니다. 이러한 방식으로 AM을 통해 우리는 명목상으로나 실무적으로 '민첩'해질 수 있습니다.”라고 Metsger는 덧붙였습니다.

또한 6K Additive의 Ni625 파우더를 통합한 A2200 엔진은 달 착륙선 차량에서 사용할 준비가 되어 있습니다. 까다로운 달 탐사 임무에서 탁월한 성능을 발휘하도록 설계된 A2200 엔진은 318초가 넘는 특정 충격량을 자랑한다고 Agile Space는 주장합니다. 엔진에는 출력을 제어하는 ​​데 도움이 되는 핀틀 슬리브라는 특수 부품이 있습니다. 이 특수 부품을 사용하면 엔진이 사용하는 전력량을 매우 빠르게 변경할 수 있으므로 임무 중에 로켓이 부드럽고 정확한 제어를 보장해야 하는 달 임무에 유용하게 됩니다. 엔진은 출력의 절반만 사용하다가 1초 이내에 모든 출력을 사용할 수 있으므로 달 탐사 임무에서 요구되는 복잡한 기동 시퀀스에 완벽한 선택입니다.