美国航天局3D打印技术制造火箭发动机喷射器
- 2013-08-30 10:34:066645
此前，美国《时代》周刊将3D打印列为“美国增长快的工业”，而英国《经济学人》杂志更是认为其将“与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命”。为了占取战略高地，科技部今年将3D打印编入《国家高技术研究发展计划（863计划）、国家科技支撑计划制造领域2014年度备选项目征集指南》。
美国航天局27日宣布，该机构采用3D打印技术制造了火箭发动机的喷射器，发动机点火期间创纪录的产生了9072公斤的推力，它在高温高压测试中“工作”。在众多降低硬件成本空间的重要进展之中，这项测试具有里程碑意义。像添加剂制造技术，3D打印，令美国航天工业培育出新的、更具成本效益的能力。这意味着该机构在通过3D打印技术削减太空探索中的硬件成本方面“前进一大步”。
美国航天局当天发表声明说，该机构利用“选择性激光熔融”工艺，用高能激光束把镍铬合金粉末熔化，再根据计算机设计的3D模型“打印”出喷射器。该喷射器是美航天局曾用3D打印技术制造的火箭发动机组件中大的，其大小相当于小型火箭发动机的喷射器，但其结构设计参照的是将航天员送上小行星的大型火箭发动机喷射器。
在8月22日进行的测试中，该喷射器产生了创纪录的9吨推力，是此前曾用3D打印技术制造的同类喷射器的约10倍。初步数据显示，在每平方米近1000吨的高压和约3316摄氏度的高温下，这个喷射器可“工作”。
减少成本的关键之一是尽量减少火箭部件的数量。这个喷射器有两部分，而早前测试的类似的喷射器有115个部件。较少的部件不需要太多组装工作，这意味着复杂的零件利用3D印刷有显著的节约成本的潜力。
美国航天局表示，该喷射器在削减成本方面迈出了一大步，因为它仅由两个零件组成，而此前测试的同类喷射器由115个零件组成。美国航天局说：“零件越少，所需组装工作越少，意味着使用3D打印技术制造复杂零件可以节约一大笔成本。”
美国航天局正积极探索在太空任务中使用3D打印技术，比如正与私有企业合作研发能在空间站中使用的3D打印机，为宇航员打印所需工具。此外，美国航天局还在研究使用3D打印技术制造长期探索任务中所需的食品。