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论电铸法制作固体火箭喷嘴火的可能性(及其他方法论述与实践)
2024/08/03
IP:浙江


刚刚拜读了水煎蛋的——《金属空心锥形的一些研究与实验》,认识并了解到其中电铸法的优点,所以我设想,是否可以用电铸法来制做喷嘴,以降低机加工成本。

我觉得电铸工艺中低成本模具可以采用石墨混合蜡,这种材料有导电性并且易加工,只是对温度有要求但对电铸工艺来说问题应该不大,在较低速度的沉积速度下对电流的要求应该不大,所以对模具的导电性能要求不高。

但使用电铸发对一些耐高温的合金材料,不是很友好毕竟溶液中各金属离子的氧化性不同,但应该可以用配比不同的溶液来实现,可以参考电镀。

之后会进行相应实验,探究是否有降低成本


[ 修改于2年3个月前 - 2024/08/08 23:38:40 ]
43
3
2年3个月前IP:四川
935040
1楼

对技术进行迁移运用,是很好的设想。不过现实中可能会有较大困难,毕竟喷管对耐热和机械强度有很高要求。

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3
2年3个月前IP:湖北
935041
2楼

不是说机械强度完全不行吗?

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2年3个月前IP:浙江
935042
3楼

电铸,合金?,合金真的可以电铸吗? sticker

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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935048
4楼

1722772226813.png 我在百度上了解过应该是承受的住

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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935049
5楼
引用Nich发表于3楼的内容
电铸,合金?,合金真的可以电铸吗?[表情]

1722772435155.png 回三楼电铸合金应该已经是一个成熟工艺了

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2年3个月前IP:广西
935051
6楼
引用磷磷钇发表于4楼的内容
[图片]我在百度上了解过应该是承受的住

这么模糊的东西你也敢相信?具体使用了什么技术?什么工艺?测试结果如何?数据呢?对比呢?论证呢?


与其尝试电铸不如搭建感应加热炉或者电弧炉以及浇铸模具来的实在些

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2年3个月前IP:美国
935056
7楼

关于电铸的技术可以参考下这两本书,电铸火箭喷口好像以前听说过有实用的案例,祝你取得良好的进展

attachment icon 电铸技术_10202623.pdf 14.93MB PDF 1266次下载 预览

attachment icon 实用电铸技术_11716460.pdf 18.12MB PDF 1577次下载 预览


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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935058
8楼
引用Gdeestan发表于6楼的内容
这么模糊的东西你也敢相信?具体使用了什么技术?什么工艺?测试结果如何?数据呢?对比呢?论证呢?与其尝试电铸不如搭建感应加热炉或者电弧炉以及浇铸模具来的实在些

有没有一种可能电铸相较于搭建感应加热炉或者电弧炉以及浇铸模具来说对家庭实验者来说更降低成本,就论实在性的话直接机加工来的更好,毕竟完整的工业体系不是开玩笑的。

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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935059
9楼
引用煎鸡蛋发表于7楼的内容
关于电铸的技术可以参考下这两本书,电铸火箭喷口好像以前听说过有实用的案例,祝你取得良好的进展[附件][附件]

谢谢大佬


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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935061
10楼

我觉得现在,存在着一个最重要的问题是火箭喷口,是一个薄壁类产品,对内外的工差都需要严格控制,那么就有两种解决方案,一种是,两边采用模具限制,另外一种是采用不同的电场强度来沉积不同厚度的金属材料。大家认为哪种方式可行?

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2年3个月前IP:广西
935063
11楼
引用磷磷钇发表于8楼的内容
有没有一种可能电铸相较于搭建感应加热炉或者电弧炉以及浇铸模具来说对家庭实验者来说更降低成本,就论实在性的话直接机加工来的更好,毕竟完整的工业体系不是开玩笑的。

凭空讨论成本毫无意义,我只是表达“这一类技术更成熟试错,成本更低”。非得谈真正的“实在性”那可能存在一些误解,我以为你在找寻一些“低成本的折腾方式”

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1
磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935071
12楼

1722783881975.png 在内部使用蜡电极,外部采用如图方法加工外轮廓是否具有可行性?

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2年3个月前修改于 2年3个月前IP:福建
935074
13楼

本人也玩电铸铃铛个人觉得其实就是换了个模具而已,但是想出高质量的相比铸铜,铸镍(或铸镍合金)的成本不会更低反而会……感觉还不如车加工(个人看法)话又说回来做出来成品不论强度还是耐用性绝对是比普通工艺强的,加油,期待你的还消息 !

对了,铸镍镀液体系,有积累毒性要小心,注意防护



sticker

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1
2年3个月前IP:福建
935075
14楼
引用磷磷钇发表于12楼的内容
[图片]在内部使用蜡电极,外部采用如图方法加工外轮廓是否具有可行性?

可行性还是很大的

目前你也只能用蜡模具了,镀镍也只和相对不活泼的金属做模具亲和力差了(都不便宜[捂脸]


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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935098
15楼

有不有燃料方面的大佬?想问一下AP燃料,不同的环氧树脂蜀据差异大吗?

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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935177
16楼

通过电解,制备高氯酸钠好石墨电极掉的渣,可以尝试制作蜡电极,正在电解高氯酸钠中

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1
磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935236
17楼

IMG_20240807_231117.jpg 500瓦,电解装制

,后期会加装过滤装置。我觉得这个石墨比较耐用,我电解了这么久,腐蚀还是比较少的。

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2年3个月前IP:安徽
935245
18楼

使用电铸法生产火箭发动机喷管壁面是一种非常常见且技术非常成熟的方案,最著名的应用就是美国RS-25氢氧液体火箭发动机喷管扩张段,使用电铸镍工艺,在使用导电石蜡(有说法就是石蜡里面加石墨)填充内壁面上再生冷却通道的铣槽后直接电铸成型,最后将石蜡融掉得到再生冷却通道。
这种工艺也被国外的技术爱好者DIY复刻过(NASA's clever technique to make combustion chambers (XXXXXXXXXXX)),总体来讲原理非常简单,但并不是一种高可靠性的技术方案,这种在曲面上沿法线方向向外生长金属晶体的场景非常容易产生晶体缺陷和内应力,引发非常严重的脱层,所以现在已经被成本越来越低的精密焊接和3D打印技术取代。

2a76940e-1053-459d-aaa9-c1b98d88ce00.jpg

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1
磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935262
19楼
引用荷城工业_Nitload_Industry发表于18楼的内容
使用电铸法生产火箭发动机喷管壁面是一种非常常见且技术非常成熟的方案,最著名的应用就是美国RS-25氢氧液体火箭发动机喷管扩张段,使用电铸镍工艺,在使用导电石蜡(有说法就是石蜡里面加石墨)填充内壁面上再...

首先谢谢大佬提供的资料,填补我知识的空缺,通过阅读你的回复,了解到电铸法可能会产生晶体缺陷产生空泡和较大的结构缺陷,那该如何解决?可以通过,降低沉积速度,来解决吗?或是改变电镀的材料,比如铜是他更贴附于电铸模具表面。


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2年3个月前IP:湖北
935282
20楼

倒是可以试试感应炉融化金属铸造或者热冲压

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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935292
21楼
引用磷磷钇发表于19楼的内容
首先谢谢大佬提供的资料,填补我知识的空缺,通过阅读你的回复,了解到电铸法可能会产生晶体缺陷产生空泡和较大的结构缺陷,那该如何解决?可以通过,降低沉积速度,来解决吗?或是改变电镀的材料,比如铜是他更贴附...

对解决产生空泡问题,我找到了以下专利,有利于解决这个问题,专利号CN91108101.1

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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935293
22楼

IMG_20240808_145624.jpg 这石墨粉末太细,我用全页式真空泵抽,抽到真空泵的极限,还是一秒一毫升的,过滤速度

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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935296
23楼

IMG_20240808_145624.jpg 我尝试使用旋片式真空泵对它进行分离过滤但是效果甚微所以采用最古朴的方法沉淀进行分离同事采用两班倒是电解池不停,实现电解效率最大化

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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935308
24楼

我试一下真空熔铸吧,主要是没有耐高温的模具

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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935309
25楼

两种方法都试一下

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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935333
26楼

项目要先搁置一段时间,目前火箭燃料那边高氯酸钠的制备效率比较低,我也准备在尝试真空热铸,马上要开学我作业还有一大堆!!!不过电铸法,是我目前在家中可以实现度最高的,一种方案所以我不会放弃。


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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935335
27楼

另外哪位大佬能给我提供一下3d打印出来的模型,我家电脑坏了3d打印机用不了,我们可以私聊,价钱好说。

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磷磷钇作者
2年3个月前修改于 2年3个月前IP:浙江
935338
28楼

IMG_20240808_232557.jpg 关于真空熔铸法真空舱已准备好,真空泵也准备好。初步打算用激光加热。

IMG_20240808_232557_edit_408290372684574.jpg 待我有空,会继续介绍装置以及实验。

(未完待续……)

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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935447
29楼

rn_image_picker_lib_temp_82cdbabd-80d4-46f5-b54c-58bdaf8ff101.jpg


VID_20240811_001214.mp4  点击下载 ‎装置已准备完毕


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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935461
30楼

rn_image_picker_lib_temp_f3036cc5-f55c-437e-b9bf-a45af056e28d.jpg 开始对硫酸铜进行第一次烧灼

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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935462
31楼

IMG_20240811_161130.jpg 在手机镜头下红外线大致是这个颜色为啥偏紫了?冷却水已经有点温度

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2年3个月前IP:湖北
935463
32楼

普通玻璃容器是钙钠玻璃,耐温耐压性能不太行,注意安全

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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935465
33楼

耐压性能倒是不担心,抽空了好几次,主要是怕激光照到旁边,是这个缸体受热不均

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磷磷钇作者
2年3个月前修改于 2年3个月前IP:浙江
935468
34楼

我的真空激光的方法难以实现,不仅我的石墨槽小加热功率小,还有爆缸的风险烧一会,缸就比较烫,主要怕受热不均导致爆开,毕竟里面是真空,外面是大气压。

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2年3个月前IP:湖北
935469
35楼
引用磷磷钇发表于34楼的内容
我的真空激光的方法难以实现,不仅我的石墨槽小加热功率小,还有爆缸的风险烧一会,缸就比较烫,主要怕受热不均导致爆开,毕竟里面是真空,外面是大气压。

有种技术叫感应加热

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磷磷钇作者
2年3个月前修改于 2年3个月前IP:浙江
935479
36楼
引用粥粥发表于35楼的内容
有种技术叫感应加热

rn_image_picker_lib_temp_2e6d8b8b-e503-4404-a2fb-cf33bb0a50d6.jpg 他需要电控的,但是咱有这个 rn_image_picker_lib_temp_d89c9a20-ec49-4c3b-8c5a-eab485a344c9.jpg

还是有两个,但我不会改呀


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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935480
37楼

rn_image_picker_lib_temp_58090d60-f088-4a09-9ebb-0fe9101e36ee.jpg rn_image_picker_lib_temp_bb8f6466-b0ef-46df-94a4-cb1931848b12.jpg 还有这个电机,咋驱呀?我但凡要是会驱动我还不造个小车床

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评论(2)
磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935483
38楼

rn_image_picker_lib_temp_ae23b9b5-9f64-418c-ac63-1923b82f06ab.jpg 步进控制倒是有,但是不知道能不能控功率够不够

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磷磷钇作者
2年3个月前IP:浙江
935484
39楼

rn_image_picker_lib_temp_62f0b158-9d9b-40d6-9c45-28c5645b3dd1.jpg

300千克级别的传感器不会驱动,放着吃灰,后面打算发动机试车的时候再搞,还有多个小型的厨房秤 rn_image_picker_lib_temp_bc2c42d4-401a-4e99-b1bc-350ac43659c2.jpg 两个精密行星减速的步进电机 rn_image_picker_lib_temp_4aa0135e-5c4f-4947-8872-884f9dda3b36.jpg 和一些些铝架子做个手动车床应该还行,但是这些东西我是一个都不会驱动而且在家里不弄个强点的电源还带不动

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评论(2)
磷磷钇作者
2年3个月前修改于 2年3个月前IP:浙江
935496
40楼

有在浙江武义,这边的老铁,可以合作一下,这些都是我压箱底的藏品。(*¯︶¯*)

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评论(1)
2年3个月前IP:广西
935503
41楼
引用磷磷钇发表于36楼的内容
[图片]他需要电控的,但是咱有这个[图片]还是有两个,但我不会改呀

其实微波炉差不多能直接用了,主要改动的是感应线圈,需要缠绕包围住拟被加热区域然后导线引出供电,需要注意的是线圈间不能短路也不能接触被加热物体,另外导线不宜过长,路径上应尽量避免其他导体的出现和导线的缠绕

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评论(1)
2年0个月前IP:甘肃
938788
42楼

SpaceX在梅林发动机上使用电镀,4分32秒

【【中文】马斯克2022星城访谈录之三:介绍梅林引擎 - 每日宇航员-哔哩哔哩】 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX


【[中英字幕] NASA是如何制造火箭发动机燃烧室的-哔哩哔哩】 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX

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2年0个月前IP:广东
938799
43楼
引用磷磷钇发表于36楼的内容
[图片]他需要电控的,但是咱有这个[图片]还是有两个,但我不会改呀

去找找论坛上的zvs感应加热,或者用淘宝的zvs套件。电磁炉不太好改,至少我没试过。

如果有电焊机可以尝试电弧加热。注意不要用玻璃容器,容易受电弧加热爆开。

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我也是有底线的