最新案例：包含众多先进材料3D打印组件的太空拖船项目成功实施

2023年1月3日，SpaceX一枚猎鹰9号火箭成功执行小型卫星专用的“运输者-6”（Transporter-6）拼车发射任务，其中就包括Launcher的Orbiter卫星运输工具（可称为太空拖船）。该运载工具旨在以最低的价格将卫星精确定位在轨道上。此前，完成这项任务需要专门的发射，与拼车发射相比，成本可能高出10倍。

Launcher的Orbiter卫星运输工具（释放部分）

3D打印技术参考同时注意到，由于3D打印能够提高性能或缩短零件交货时间，Launcher在任务开发过程中使用了大量的3D打印部件，制造材料包括铝F357、Ti6AI4V以及Inconel718。

包含众多3D打印组件的太空拖船

• 贮罐（Tit6AI4V）：单个部件打印，内部无支撑，为主要和次要结构的燃料箱。
• 推进器支架（铝F357）：用于固定推进器歧管组件。
• 推进器歧管（铝F357）：用于姿态控制和位置保持，为轨道飞行器发动机提供燃料。
• 轨道飞行器发动机喷射器(Inconel®718)：混合推进剂以在发动机燃烧室中燃烧。
• 轨道飞行器发动机室(Inconel®718)：用于改变轨道的主发动机，以定位Oriber，从而将有效载荷正确的放置到特定轨道上。
• 推力结构（Ti6AI4V）：支持Orbiter发动机和万向节组件。
• 弹簧外壳（Ti 6AI4V）：用于连接轨道飞行器和运载火箭的分离系统的弹簧。
• 星形相机挡板（铝F357）：用于精确导航，使轨道飞行器保持在轨道上。

通过3D打印，Launcher能够快速迭代并大大缩短这种卫星转运装置的开发时间。这种快速迭代是使用3D打印开发空间应用的最大优势之一。用户无需为修改后的零件开发新工具，只需更改设计文件并打印新设计即可。设计完成后，金属3D打印也使公司能够快速提高产量。

轨道飞行器试验台与推力矢量控制和称重传感器集成

在未来十年，金属3D打印将成为太空创新的最大推动力之一，Launcher是该技术如何帮助企业对社会产生重大影响的典型例子。Launcher是航天领域将3D打印用于火箭发动机和航天器制造的知名公司，3D打印技术参考此前曾有多篇文章介绍其采用新技术进行相关应用开发的案例。

Launcher还使用Velo3D的金属3D打印解决方案为其E2火箭发动机生产关键部件，E2火箭发动机是一种闭式循环多级燃烧发动机，为其轻型运载火箭的第一级提供动力。这种高效发动机使小型低成本火箭能够携带相对大量的有效载荷。

E2火箭发动机

通过利用最新、最先进的制造技术，太空初创公司正在使用更新和更为优化的运载火箭向太空运送有效载荷，从而使太空发射更为经济实惠。回顾过去十年，会发现人类明显增加了将有效载荷送入太空的数量和速度。

相比上世纪七八十年代，许多现代火箭发动机将每公斤的发射成本下降了多达90%，这要归功于新的制造技术以及新的设计。通过有效利用两者，大大增强了轨道发射系统的运载能力。

3D打印的贮罐展示

3D打印的贮罐展示

3D打印在制造下一代火箭发动机方面发挥着重要作用。相反，当今一些最尖端的火箭具有复杂的几何形状，可提供真正的性能优化，并且由主要为太空应用开发的高性能的3D打印金属材料制造而成。

一个非常明显的现状是，几乎所有新的航天公司都在使用3D打印来生产关键任务组件。一些应用包括涡轮泵、燃料喷射器、热交换器和再生冷却推力室以及喷嘴等。即使是像NASA这样的传统太空组织，也在探索依赖3D打印来推动创新。

3D打印的发动机

金属3D打印为航空航天工程师带来的是能够在不为了可制造性而影响设计的情况下生产零件。通常，工程师需要更改性能最优化的设计，因为它们太复杂或成本太高，无法使用传统制造技术可靠的生产。

使用金属3D打印，工程师可以摆脱这些限制。然而，这项技术不仅用于生产发动机，还用于制造航天器和卫星部件。

如今的航天活动，人类最终到达火星变得越来越有希望，借助于3D打印，这一进程无疑会被加速并更为可行。