Chế tạo bộ phận kim loại bằng thép không gỉ

Chương trình Starship của SpaceX một lần nữa đã viết lại cuốn sách về thám hiểm không gian với kỳ tích “tên lửa đũa” vào ngày 13 tháng 10 năm 2024, nơi cánh tay cơ khí của tháp phóng đã bắt thành công tên lửa giai đoạn đầu đang lao xuống. Sự kiện này không chỉ đánh dấu một bước nhảy vọt khác trong công nghệ thu hồi tên lửa mà còn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc chế tạo thép không gỉ và kim loại trong chế tạo tàu vũ trụ hiện đại. Quyết định của SpaceX sử dụng thép không gỉ làm vật liệu chính cho Starship là một lựa chọn kỹ thuật được cân nhắc kỹ lưỡng. Thép không gỉ có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, tính thẩm mỹ và độ bền cao, tất cả đều có chi phí tương đối thấp. So với vật liệu sợi carbon truyền thống, thép không gỉ có độ bền tăng 50% ở nhiệt độ thấp và thể hiện độ dẻo và độ dẻo dai tốt hơn. Hơn nữa, thép không gỉ duy trì sự ổn định ở nhiệt độ cao, có khả năng chịu được nhiệt độ lên tới 1500 đến 1600 độ F, điều này rất quan trọng để bảo vệ nhiệt cho tên lửa quay trở lại bầu khí quyển. Hàn thép không gỉ là công nghệ then chốt để kết nối các vật liệu này. Chế tạo kim loại, hàn thép không gỉ, đòi hỏi sự chú ý đặc biệt do độ cứng cao và cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm mặt, có thể dẫn đến độ cứng của vật liệu. Trong quá trình chế tạo mối hàn cần có các kỹ thuật và thiết bị đặc biệt để đảm bảo chất lượng mối hàn và ngăn ngừa các khuyết tật như độ xốp, bám xỉ, nứt. Các phương pháp phổ biến để hàn thép không gỉ bao gồm hàn khí trơ vonfram (TIG), hàn khí, hàn hồ quang chìm và hàn thủ công. Mỗi phương pháp đều có ưu điểm của nó; ví dụ, hàn TIG mang lại sự bảo vệ tuyệt vời, tạo ra các mối hàn hình thành tốt không có xỉ, bề mặt nhẵn và do đó, các mối hàn có khả năng chịu nhiệt cao và tính chất cơ học tốt. Mặt khác, hàn thủ công được sử dụng rộng rãi vì tính linh hoạt và đơn giản trong vận hành. Trong kỳ tích "tên lửa đũa", sức bền và khả năng chịu nhiệt độ cao của thép không gỉ đã được phát huy tối đa. Tên lửa giai đoạn đầu của Starship phải chịu được sự thay đổi nhiệt độ khắc nghiệt trong quá trình quay trở lại và các đặc tính của thép không gỉ đảm bảo tính toàn vẹn và an toàn cho cấu trúc của tên lửa. Ngoài ra, việc dễ dàng xử lý thép không gỉ cũng tạo điều kiện cho việc sản xuất và bảo trì tên lửa nhanh chóng, điều này rất quan trọng để đạt được khả năng tái sử dụng tên lửa. Chiến công "tên lửa đũa" thành công của Starship của SpaceX không chỉ thể hiện tiềm năng của thép không gỉ trong chế tạo tàu vũ trụ hiện đại mà còn nhấn mạnh vai trò quan trọng của công nghệ tiên tiến. chế tạo thép không gỉ trong việc đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc của tàu vũ trụ. Thành tựu này không chỉ là bước đột phá về công nghệ mà còn đặt nền tảng vững chắc cho hoạt động thám hiểm không gian trong tương lai và những mục tiêu đầy tham vọng như thuộc địa hóa sao Hỏa.