Agile Space Industries gaat kritieke componenten van raketmotoren 3D-printen in metaal

Agile Space Industries (Agile) gaat een samenwerking aan met 6K Additive, dat onderdeel is van 6K en gespecialiseerd in de productie van materialen voor additieve productie. Agile wil met behulp van dit poeder kritieke componenten zijn van raketmotoren gaan produceren. Het bedrijf werkt momenteel aan het certificeren van Nikkel 625 (Ni625) poeder voor het 3D-printen van toepassingen van klanten gericht op de ruimtevaart.

Het Amerikaanse Agile richt zich op de productie van thrusters en raketmotoren. Agile bestaat sinds 2019, toen het ontstond uit de fusie van Agile Space Propulsion en Advanced Mobile Propulsion Test. Het bedrijf nam in 2021 het Amerikaanse Tronix3D over, waaruit de dochteronderneming Agile Additive is ontstaan. Deze organisatie legt zich specifiek toe op additieve productie in metaal, waarmee het zich richt op toepassingen in de ruimtevaart en defensiesector.

Chemische motoren

De motoren die het bedrijf produceert zijn zogeheten ‘chemische motoren’, die draaien op chemische energie. Specifiek gaat het hierbij om hydrazine en hydrazine-gebaseerde samenstellingen. De aandrijvingen zijn gericht op gebruik in de ruimte. De thrusters en raket produceert het bedrijf met behulp van additieve productie.

Het bedrijf wil het Ni625 poeder van 6K Additive gebruiken voor de productie van onderdelen voor zijn A2200 hypergolische bipropellant motor. Deze draaien op een hypogolische bipropellant onder druk. De brandstof bestaat uit een combinatie van hydrazine, M20 en de MON3-oxidant. Deze ontbranden zodra zij met elkaar in contact komen, wat betekent dat de motor niet hoeft worden ontstoken.

Laag gewicht in combinatie met veel stuwkracht

De A2200 motor weegt slechts 5,9 kilogram, terwijl deze 500 pond-kracht aan stuwkracht levert. Het bedrijf stelt dat dit mogelijk is dankzij het gebruik van additieve productie.

Kyle Metsger, directeur Additieve Technologie bij Agile, licht toe: “Op basis van gewicht, is 85% van onze motorcomponenten additief geproduceerd. Dit betekent dat we zwaar leunen op AM-poeders die de extreme temperaturen en krachten die vrijkomen tijdens het opstijgen en gedurende de vlucht kunnen weerstaan. 6K Additive stelt ons in staat additief te produceren met behulp van de kwalitatief hoogwaardige poeders die noodzakelijk zijn voor onze kritieke toepassingen, en helpt ons tegelijkertijd te voldoen aan onze duurzaamheidsdoelstellingen via ons recyclingprogramma en duurzaam geproduceerde poeders. 6K Additive kan extreem consistent poeder leveren, dat onze productielijnen in staat stelt de lange productietijden te draaien die noodzakelijk zijn voor deze complexe componenten.”

Ontwikkelcyclus verkort van twee decennia naar een jaar

Het gebruik van additieve productie betekent ook dat Agile fors sneller nieuwe thrusters en raketmotoren kan ontwikkelen dan gebruikelijk. Een dergelijke ontwikkelcyclus neemt voor ruimtevaartcomponenten normaliter ongeveer twee decennia in beslag. Agile meldt dit traject dankzij additieve productie in slechts twaalf maanden te kunnen uitvoeren.

De A2200 motoren van Agile zijn ontworpen voor gebruik op een maanlander. De motor is ontworpen voor veeleisende missies. Zo kunnen de motoren voor meer dan 318 seconden aaneensluitend branden. Daarnaast is de motor geschikt voor ‘deep throttling’. Dit is een manoeuvre die ruimtevaartuigen uitvoeren indien zij proberen te landen op een onbekend oppervlak. De manoeuvre maakt het mogelijk de aandrijving nauwkeurig te regelen om zo soepel en gecontroleerd te landen.

Frank Roberts, president van 6K Additive: “We zijn altijd enthousiast om samen te werken met klanten als Agile, die onze hoogwaardige poeders gebruiken om cruciale raketonderdelen te produceren om op de maan te landen. Het feit dat we ruimteverkenning mogelijk kunnen maken en tegelijkertijd voorop kunnen blijven lopen op het gebied van duurzaamheid thuis op aarde is het beste van twee werelden. Agile kent een mentaliteit van wieg tot graf wat betreft zijn producten, en het feit dat 6K Additive het bedrijf voorziet van hoogwaardige, duurzaam geproduceerde Ni625 en een gevestigde afvalstroom levert om te helpen bij het milieubeheer sluit aan op onze missie om de verwachtingen van onze klanten te overtreffen.”

Auteur: Wouter Hoeffnagel
Foto: LoganArt via Pixabay