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

  • From: "Graham Sortino" <dmarc-noreply@xxxxxxxxxxxxx> (Redacted sender "gnsortino" for DMARC)
  • To: "arocket@xxxxxxxxxxxxx" <arocket@xxxxxxxxxxxxx>
  • Date: Wed, 5 Apr 2017 13:12:59 +0000 (UTC)

Dave, thanks for the feedback. My comments were fairly speculative but glad to 
see someone else is thinking in the same general direction. While I'm by no 
means an expert on GrCop-84 I have heard it is being tested in a research 
environment on Arcam (EBM) machines, which sounds similar to SLM and was mainly 
what I based my comments on. I've been looking at it too as an alternative to 
Inconel. I don't think it's quite ready for general use yet but my suspicion is 
within the next year or so it will be an additional material option.
One issue with EBM processes (and I'd assume SLM as well) is they are not as 
good at internal geometry. The article mentioned the part takes under a month 
to print (that is an excessively long time) but I'm wondering if they slow the 
layering process down a bit to better deal with the thermal issues with melted 
powder.

 
 
  On Wed, Apr 5, 2017 at 2:42 AM, Dave Klingler<davek@xxxxxxxxxxxxxxxx> wrote:  
 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: