[AR] Re: 3D-printed RL-10

  • From: Dave Klingler <davek@xxxxxxxxxxxxxxxx>
  • To: arocket@xxxxxxxxxxxxx
  • Date: Wed, 5 Apr 2017 00:41:41 -0600

Reading the article again, it does specifically state that they are 
substituting “copper alloy” in a “new chamber design”, so I should have reread 
it and answered my own question.  :)

That’s actually pretty cool.  The new RL-10, when it arrives, might have 
significantly higher chamber pressures.

I agree that the most likely copper alloy is Glenn Research’s GrCop-84, and I’d 
conjecture that they may be using selective laser melting to consolidate the 
raw GRCop-84 powder, rather than creating a solid and then re-powdering it to 
create feedstock for the SLM machine.  If I’m correct then that’s rather 
elegant.

A while back I made a half-hearted effort to find GrCop-84 for an engine 
project I’ve been fiddling with.  Back then I was unable to find any and 
decided to content myself for now with more mundane materials.  I feared that 
the price, when or if I tracked GrCop-84 down, might be something well beyond 
what I could afford.  But GrCop-84 might be a whole lot cheaper as a powder 
than as a billet.  Using pre-consolidated powder as SLM stock might actually 
cut the cost quite a bit, again, if that’s what they’re doing, which might 
bring it down into amateur territory.

Dave Klingler


On Apr 4, 2017, at 7:43 PM, Graham Sortino (Redacted sender "gnsortino" for 
DMARC) <dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx> wrote:

I was looking at this article today as well and had a few observations...

According to the Rocketdyne website the RL10C-1 is a pretty large ~25k lbf 
engine. It has a length of 86" and a nozzle width of 57". It is an upper 
stage engine but judging by the picture I'm guessing the version they tested 
more of a sea level nozzle. Even if the engine doesn't have a full sized 
nozzle that is pretty impressive that they printed such a large engine.

They mention using copper alloys and select laster melting (SLM). Note- this 
is different then DMLS. I'm not as familiar with SLM but I did a quick google 
and it lists  a company called SLM Solutions. It sounds like SLM is similar 
to the EBM process that Arcam uses. Also, I'm just guessing that the alloy 
they are printing is in GrCop-84, which is sort of like a high strength / 
high thermal conductivity copper alloy.


On Tuesday, April 4, 2017, 5:23:39 PM EDT, William Claybaugh 
<wclaybaugh2@xxxxxxxxx> wrote:
Do (AR) nose tips see the kind of heating that would require inconel or the 
like?

I've wondered if USC/RPL's titanium nose tips are justified for a Mach 5 
mission w/ a very short heat pulse....

To be clear, I have not done my own analysis, I'm asking two questions.

Bill 
On Tue, Apr 4, 2017 at 7:01 PM Ben Brockert <wikkit@xxxxxxxxx> wrote:
I visited Atlantic Precision a couple years ago, one of the few shops in the 
US with multiple EOS DMLS machines, and they were actively printing parts for 
the RL-10 even back then. Printing the chamber is big and flashy, but there's 
a lot of utility in cranking out highly detailed inco or haynes parts.

For any part with moderate complexity of the nickel alloys it's now cheaper 
to print and lightly post-machine than to machine from solid material, even 
at small production quantities. 

That is of relevance to AR because a one-off printed and sanded nickel alloy 
nose tip for a higher performance hobby rocket should quite affordable, 
especially if you shop around and make it clear that you're not in a rush for 
the part. 


On Tuesday, April 4, 2017, Dave Klingler <davek@xxxxxxxxxxxxxxxx> wrote:
Ehhhh…one can always ask.  Sometimes people like to talk about where they’re 
headed. :)

Dave


On Apr 4, 2017, at 1:17 PM, William Claybaugh <wclaybaugh2@xxxxxxxxx> wrote:

Dave:

Anyone privy to such information is likely subject to a non-disclosure 
agreement....

Bill

On Tue, Apr 4, 2017 at 12:24 PM Dave Klingler <davek@xxxxxxxxxxxxxxxx> wrote:
I just saw an article over at parabolicarc about AJR's first 3d-printed 
thrust chamber firing.  I’m trying to decide whether, from what I’ve read, 
they’re substituting copper for stainless in a few spots.

I think design changes are probably unlikely this early, but at the very 
least the new manufacturing process opens up the way for different materials 
and more elaborate cooling passages that wouldn’t be possible using the old 
tube benders.  Is anyone on this list privy to what sort of plans AJR has 
for higher chamber pressures or other improvements to the RL-10?  What’s the 
schedule for doing complete engine certification?

Dave Klingler





Other related posts: