Sviluppare nuovi materiali per realizzare propulsori spaziali sempre più sicuri e performanti: è l’obiettivo del progetto internazionale ATLAS (Advanced Design of High Entropy Alloys Based Materials for Space Propulsion), che prende il via sotto la guida del Politecnico di Milano grazie a un finanziamento di 3 milioni di euro nell’ambito del programma europeo Horizon 2020-SPACE.
Uno dei maggiori problemi legati alle missioni spaziali è la necessità di realizzare sistemi capaci di lavorare senza cedimenti in ambienti estremi, con temperature variabili da profondamente sottozero a picchi di centinaia di gradi. L’obiettivo di Atlas sarà quello di sviluppare nuovi materiali che in condizioni estreme coniughino bassa densità, duttilità, resistenza all’ossidazione, alla fatica e alla deformazione.
Attraverso un approccio multidisciplinare, ATLAS si occuperà di progettare e realizzare materiali compositi, utilizzando le leghe ad alta entropia come matrice e materiali ceramici come rinforzo. Si avranno così materiali in grado di ottimizzare le proprietà richieste per essere utilizzati nelle camere di combustione dei propulsori spaziali. Per la costruzione di rivestimenti e componenti con tali materiali si utilizzeranno due tecniche di manifattura additiva tra loro diverse e complementari: una di natura termica, la Powder Bed Fusion (PBD), e l’altra di natura dinamica, la spruzzatura a freddo (cold spray).
Quest’ultima è una tecnica di deposizione basata sull’accelerazione di polveri metalliche a velocità supersoniche: attraverso questo procedimento le polveri che impattano il substrato rimangono adese e formano progressivamente un rivestimento con spessore crescente. Per eseguire questa tecnica è stata installata un’unità di cold spray ad alta pressione presso i laboratori del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano.
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