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金屬3D打印在火箭發動機制造中的應用1

2、3D打(da)印在火(huo)箭發動(dong)機制造中的(de)應用(yong)

隨著3D打印近些年的迅猛(meng)發展，現如(ru)今3D打印機為眾多行業(ye)提供(gong)了全(quan)新創意實現的可能性，航天航空領域也(ye)受益其中(zhong)。這(zhe)些行業(ye)充分(fen)利用了這(zhe)項新興技術，無論是在(zai)早期原型(xing)設計還是小批量生產(chan)過程。在(zai)本文中(zhong)，我們將重(zhong)點討論3D打印發動機項目。

首先，我們將了解3D打印如何幫助人們制造機械零件，以及如何生產3D打印火箭發動機。此外還將向您展示3D打印發動機的諸多案例，這些案例將為您提供有關項目可行性的概述。下面讓我們看看如何通過3D打印技術改進火箭發動機生產并為太空探索做好準備！

為什么3D打印發動機具備優(you)勢？

這種先進的(de)制(zhi)造工(gong)藝確實可以成(cheng)為發(fa)動機(ji)生產的(de)重要組成(cheng)部分。使用3D打(da)印機(ji)進行原型設(she)計和生產具有許多優勢，可以幫助您改進產品開(kai)發(fa)。

使用3D打印進行發(fa)動機原型設(she)計

眾所(suo)周知，3D打印是(shi)一(yi)種(zhong)很好的原型制造方(fang)法。它允許制造商以(yi)更低的成本和速度進(jin)行產品原型的多次迭(die)代。此外，由于您必(bi)須使用(yong)CAD設計(ji)軟件(jian)來創(chuang)建零件(jian)圖紙(zhi)，因此(ci)如(ru)果需(xu)要(yao)修改某(mou)些細(xi)節(jie)參數，則(ze)只需(xu)對3D打印文(wen)件(jian)進行修(xiu)改即(ji)可。

利用3D打(da)印(yin)機小批量生產

程。通過本文提供的(de)案例，您將清晰的(de)了解3D打印是(shi)如(ru)何為機(ji)械制(zhi)(zhi)造(zao)項目制(zhi)(zhi)作出(chu)最終(zhong)使用(yong)型零件。

實際上，3D打印技術發展得非常快，許多抗性材料現在正在逐步進入市場。在航空領域，工程師們最關注的是耐熱材料的零件制作，特別是生產火箭發動機部件的所需材料。同時3D打印通常用于制造輕量化零件，工程師們一直在尋找更輕便的金屬材料，通過拓撲優化近一步改良零件的模型外觀，從而最終達到輕量化的目的。

3D打(da)印發動(dong)機項目

SpaceX公司星艦飛船(chuan)核心部件(jian)：猛禽發動機

拓展：星艦使用的是以液氧甲烷為燃料的大推力發動機，單臺最大推力可達2000多千牛，換算成直覺理解，就是能托舉起200多噸的重物，相當于4節載滿50噸貨物的火車車廂。本次測試使用了3臺這樣的發動機，上面我們也有提到，完整版的星艦將裝有6臺這樣的發動機，超重火箭則將安裝有28臺發動機。

3D打印的發動機項目目前主要應用于航空航天的研發過程中。NASA和ESA對這種制造工藝非常感興趣，他們看到了這項先進技術的所有好處，以及如何將它用于原型制造和機械零件生產。最近美國宇航局的許多項測試中都包括3D打印技術。

使用3D建模(mo)軟件創建機械零件

為了利用3D打印機生產設計原型，您需要使用3D打印建模軟件進行機械工程項目分解。目前市場上有一些專用于機械工程設計的軟件，他們將幫助您為火箭發動機項目設計技術零件。例如，Autodesk專門獨立開發了可以完美用于機械工程的3D打印建模軟件，例如Fusion 360或Inventor。當然您也可以使用CATIA等設計軟件，這些軟件有助于幫助您處理復雜的幾何形狀。

最好的(de)3D打印火箭發(fa)動機(ji)項目(mu)

“Relativity Space”項目，3D打印整個火箭

“Relativity Space”項目的目標是重新思考人類制造火箭的方式，并試圖使用3D打印技術來制造整個火箭。這家位于洛杉磯的航空航天初創公司認為，人類未來將進行星際旅行，這就是建立此項目的初衷。所有這些項目都是在佛羅里達州卡納維拉爾角的太空港進行研發的。事實上，由于公司與美國空軍達成協議，該公司可以使用卡納維拉爾角空軍基地的一個名為LC-16的實驗室進行測試。

該公司確信火箭的傳統制造工藝可以得到改進和簡化，火箭的零件可以由大型3D打印機進行3D打印制造。為了重新思考這條生產線，Relativity Space開發了名為“星際之門”的機器，并創建火箭制造工廠。該公司擁有市場上最大的金屬3D打印機，能夠創建20英尺高，10英尺寬的零件，能夠在不到兩個月的時間內完成制造。得益于3D打印工藝，他們的人造1號火箭是世界上最具成本效益的發射器。

Orbex推出世界上最大的3D打印火箭發動機

Orbex是一家英國初創型公司，推出了使用金屬3D打印的最大火箭。整個火箭，包括發動機，高56英尺。該公司與航空航天工程師合作制造了這款令人印象深刻的Stage 2火箭。這種3D打印的火箭屬于一次成型，中間沒有焊接點，使其比傳統的發射器更輕，更高效。同時在性能方面其更耐壓力和極端溫度。它采用SLM3D打印解決方案，主要使用碳纖維和鋁復合材料制造而成。這個世界上最大的火箭使用可再生燃料來源，將碳排放量減少了90%。

美國宇航局工(gong)作的工(gong)程師制作火箭發動機原型

3D打印機是產品原型研發制造的絕佳工具。現在人們可以使用金屬3D打印機進行產品原型設計，但使用這種技術用兩種不同的材料進行打印仍然很困難。但對于美國宇航局的工程師來說，困難并不意味著不可能。他們使用兩種不同的金屬制造了火箭發動機原型：銅合金和鉻鎳鐵合金。他們使用了一種稱為釬焊的工藝，以加入兩種不同類型的金屬，從而創造出一種全新的組件。這一先進工藝為未來3D打印金屬零件提供了有希望的可能性。

3D打印火箭發動機的未來

正因為市場上不斷出現新的3D打印機和3D打印材料，從而可以制造出令人印象深刻的項目。例如，金屬3D打印變得越來越準確，這對于眾多行業來說是真正的游戲改變者。

同時很多3D打印機制造商也在開發大型3D打印機以此來滿足更多大型零件的制作需求。在不遠的將來通過3D打印制作的發動機引擎和3D打印航天飛機零部件將會越發普遍。我們期待未來使用3D打印火箭發動機能夠真正實現升空！

Launcher 是一家成(cheng)立(li)于2017年初的航天企(qi)業，其業務是通過小型火箭向低地球(qiu)軌道發射(she)衛(wei)星(xing)，他們專(zhuan)注于小型衛(wei)星(xing)市場，并將在不久的將來提供(gong)GPS，互聯網服(fu)務和地球成(cheng)像等業務。

3D打印非常(chang)適用于產(chan)品原型(xing)制造(zao)，但現(xian)在隨著技術的發展，越來越多地制造(zao)商將3D打印機直接用(yong)于小批量(liang)生產(chan)過程。通過本文提供的案(an)例，您將清晰的了解3D打印是(shi)如何(he)為機械制(zhi)造項目制(zhi)作(zuo)出最(zui)終使用型零件。

3D打(da)印發動機項目

SpaceX公司星艦飛船核心部(bu)件：猛(meng)禽(qin)發(fa)動機