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增材制造花瓣孔衬垫
阿诺德工程开发综合体超高速9号隧道开始时只是在一些部分增加了一些增材制造系统。最近，它发展成为马里兰州白橡树的阿诺德空军基地部件制造的一个重要部分。
9号隧道系统和氮气供应工程师Samuel Gigioli说：“增材制造技术在9号隧道的成功至少可以说是令人兴奋的。塑料原型制作在这里的兴趣越来越大，越来越多的人带着对3D打印部件的兴趣或需求来找我。”
Gigioli继续说。"我们可以在几小时内做出零件，而不是之前的几周时间。无论是试装件还是原型件，这个过程大大加快了我们的操作，并能极大地影响9号隧道的任务成功。"
该设施大约在七年前拥有了它的第一台3D打印机。他们使用的是一种小型的基于长丝的设备，可以快速制造出不复杂的塑料部件。然而，这台打印机很快就被封存起来，因为打印出来的东西达不到要求的标准。
2019年是Gigioli在9号隧道的第一个夏天，他的任务是恢复3D打印机的能力。这包括为该设备订购新的部件、长丝和材料。事实证明，打印机的第二轮使用比第一轮更成功。
在重新引入增材制造之后，9号隧道主要用它来制造塑料安装夹具、固定装置、量具和其他类似部件。在取得这一进展后，9号隧道随后又购置了两台3D打印机。
一台基于树脂的3D打印机，能够打印出小型但高度详细和坚固的部件，以及一台基于双丝的打印机，能够稳定地打印出大型和高度详细的部件，被引入了该设施。
2020年2月，在9号隧道启动了一个涉及折光金属硬件增材制造的研发团队项目。Gigioli负责这项工作，目的是减少9号隧道使用的一些高温部件的交货时间和制造成本。
"这些隧道9号零件承受着循环的高压和高温条件，所以这些零件的寿命明显短于隧道中的其他零件，"Gigioli说。"这些部件可以经历高达3000华氏度的温度。这就是为什么选择折射金属的原因，因为它们是可以承受极端高温而变形相对较小的金属。"
研究和开发项目的一个重要成就是成功地制造了一个被称为花瓣孔衬垫的部件。该装置是高马赫数隧道运行的组成部分，位于9号隧道用来充当高速阀门的两个爆破隔膜之间。Gigiloi说，增材制造的衬垫的性能已经超过了在该设施中使用了几十年的锻打式衬垫。
增材制造花瓣口衬垫特写
"该零件的制造成本更低，制造和交付速度更快，而且对循环温度负荷的弹性更强，"Gigioli说。"增材制造工艺在材料中创造了非常独特的微观结构，因此零件的结构和热性能与传统的锻坯金属不同。"
9号隧道的团队已经开始了下一个3D打印部件的工作，将在高马赫数条件下应用。这个部件是一个颗粒分离器，将在不妨碍隧道内任何质量流动的情况下，清除气流中的任何空气颗粒。
Gigioli透露，美国国防部(DoD)各部门的人员对9号隧道团队的增材制造工作的成功表示赞赏，并对该技术及其潜力表示惊讶。研究工作的一部分包括为整个国防部展示增材制造技术的潜力。
"想象一下，如果我们把这个过程扩大到多个隧道部件甚至整个系统，"Gigioli说。"现在，一些国防部组件对打印测试模型或前沿模型感兴趣。我希望继续带领9号隧道走这条道路，并通过这项技术增加我们的成功。"
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