美國宇航局3D打印出世界首個全尺寸銅質(zhì)火箭發(fā)動機部件

寂靜天花板

  近日， 美國宇航局（NASA）對外展示了他們3D打印的全尺寸銅質(zhì)火箭發(fā)動機零部件。為了節(jié)省時間和金錢，這家機構(gòu)使用一臺選擇性激光熔融（SLM）3D打印機制造出了銅質(zhì)發(fā)動機燃燒室內(nèi)襯，該功能部件能夠承受極高和極低的溫度。
, M# ?' h" E4 O" Y" Q“使用增材制造（即3D打?。┘夹g(shù)制造的首個全尺寸、銅質(zhì)火箭發(fā)動機零部件是航天3D打印歷史上的一個里程碑?！盢ASA總部的空間技術(shù)任務(wù)理事會副主任Steve Jurczyk解釋說：“增材制造是可以幫助我們實現(xiàn)火星之旅甚至維持探險者在這顆紅色星球上生活的眾多技術(shù)之一?！?div align="left">    當(dāng)火箭被送入太空時，它不僅要承受各種極端條件的考驗，而且還要保證所有的化學(xué)反應(yīng)一切按照計劃進(jìn)行。其中的一個例子就是讓推進(jìn)劑從極度的低溫加熱至極端高溫。而銅是一種優(yōu)良的金屬材料，可容納這些苛刻的、不斷變化的條件。因此，獲得3D打印銅材料的能力不僅為NASA、也為世界各地的制造企業(yè)打開了一扇大門。事實上，據(jù)了解，NASA已經(jīng)通過他們的材料和工藝信息系統(tǒng)（MAPTIS）發(fā)布了這一工藝的處理數(shù)據(jù)，以供所有的美國制造企業(yè)利用。
9 [5 ^2 Q) A1 g “在猶如一張紙那么薄的銅質(zhì)內(nèi)膽壁內(nèi)，溫度可飆升到超過5000華氏度，為了不讓它熔化，我們必須使用循環(huán)氣體進(jìn)行冷卻，使其壁的外側(cè)保持在絕對零度以上100度?！盢ASA馬歇爾太空飛行中心工程局主任Chris Singer說：“為了循環(huán)上述氣體，燃燒室襯里的內(nèi)外壁之間建造了200多個復(fù)雜的通道。制造這些微小的、具有復(fù)雜幾何形狀的內(nèi)部通道，即使對我們的增材制造團隊來說，也是一大挑戰(zhàn)?！?/div>

     燃燒室的襯套使用的是一種名為GRCo-84的材料，它是在NASA自己在俄亥俄州的Glenn研究中心開發(fā)出來的一種銅合金。3D打印的襯里使用的就是這種銅合金粉末，整個襯里制造完成總共打印了驚人的8255層，其精度可想而知。光3D打印這一個部件就花了10天零18個小時。

3 K: ^, _% V4 R6 A/ X1 i2 C  “銅的導(dǎo)熱性極佳?！必?fù)責(zé)這項制造的材料工程師Zach Jones說:“這就是為什么銅會成為制造發(fā)動機燃燒室襯里的理想材料。但是銅的這一屬性也使它很難用于3D打印，因為激光難以持續(xù)熔化銅粉?！?div align="left">NASA的最終目標(biāo)是要是要使火箭發(fā)動機零部件的制造速度大幅提升，同時至少降低50%的制造成本。

     至于這個已經(jīng)3D打印出來的銅部件本身，它接下來將被送至NASA在弗吉尼亞州的Langley研究中心，那里的研究人員會使用電子束自由制造設(shè)備為其涂覆一層含鎳的超合金。當(dāng)這些完成后，工程人員希望今年夏天在馬歇爾飛行中心進(jìn)行現(xiàn)場點火測試，看它是否真的能在實際環(huán)境中發(fā)揮作用。

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夜舞

牛，目前的3D打印整體加工成本還比較高，后期技術(shù)成熟應(yīng)該會大幅下降。
拋開3D打印，這個零件的設(shè)計，材料，加工值得品味。

NL35°

前兩年還認(rèn)為3D打印只是玩具，沒想到現(xiàn)在發(fā)展這么快，看來真是下個發(fā)展方向。不過好像材料更關(guān)鍵。