航空航天 – 3D打印技术参考-(第4页)    
  • 我国自主研制3D打印涡喷发动机完成首次单发飞行试验

    我国自主研制3D打印涡喷发动机完成首次单发飞行试验

    央视新闻11月13日报道,由中国航发自主研制的3D打印极简涡喷发动机,圆满完成首次飞行试验,标志着3D打印发动机在工程应用领域取得重要突破。 本次飞行试验持续30分钟,飞行高度达6000米,最大飞行速度0.75马赫,发动机全状态工作,各项工作参数无异常,圆满完成我国自主研制3D打印极简涡喷发动机,首次唯一动力单发飞行试验。 中国航发动研所总师办主任米栋表示,本次单发飞行试验成功,表明发动机在更高飞行高度和更复杂环境下的可靠性得到了进一步验证,检验了发动机与飞行器的适配性,可为巡飞弹、无人机、靶机等平台提供新型动力解决方案,展现出良好的应用前景。 据介绍,该款发动机采用3D打印制造技术,整机超过四分之三重量的零件均采用3D打印制造,大幅减少了零件数量,实现了轻量化、高性能的设计目标,为下步更高高度与速度飞行打下坚实基础。
  • 大尺寸、一体化金属3D打印最新案例:设计“不再靠人”!

    大尺寸、一体化金属3D打印最新案例:设计“不再靠人”!

    3D打印技术参考注意到,计算工程领域的核心推动者LEAP 71于11月6日宣布与尼康SLM Solutions合作,成功完成大型火箭发动机部件的金属3D打印制造验证。 双方成功生产出一款2000千牛的全流量分级燃烧(FFSC)火箭发动机喷油器喷头。该部件是LEAP 71 XRB-2E6甲烷/液氧火箭发动机的关键组成部分。 一体化金属3D打印又一典型案例 传统的喷注器并非一个单一零件,而是由数百个甚至数千个独立精密零件通过复杂工艺组装而成的系统。LEAP 71与尼康SLM此次所展示的,是通过将整个系统“生长”为一个整体的部件,是一体化金属3D打印的又一典型案例,再一次揭示了3D打印技术的革命性所在。 部件直径达600毫米,采用航空级镍合金IN718材料打印,是迄今为止制造的最大、最复杂的3D打印航天器部件之一。该部件采用高速NXG 600E工业增材制造系统打印而成,标志着双方历时两年多的合作取得了重要里程碑式的进展。 将为重型火箭提供推力 FFSC被誉为火箭推进的重要目标,它是将推进剂化学能转化为推力的最有效方式。然而,这种先进的发动机循环也带来了一些问题,例如需要处理流经复杂喷射机构的高温预燃甲烷和氧气。 XRB-2E6发动机的推力约为200吨,与目前世界最新一代重型运载火箭所使用的发动机推力水平相当。该公司计划于2027年四季度对XRB-2E6进行实际测试。LEAP 71积极寻求合作伙伴,以便尽早验证可靠制造该发动机所需的流程,并利用大尺寸金属3D打印机来实现这一目标。 将3D打印工艺参数融入大模型 该喷头完全由LEAP 71的Noyron大型计算工程模型生成,专为承受全流量分级燃烧(FFSC)发动机循环中巨大的热负荷和压力而设计。 尼康SLM增材材料产品与开发负责人表示:“当LEAP 71找到我们,商讨生产世界上最先进的航天推进系统之一的关键部件时,我们就知道这将是一个我们无法抗拒的挑战。我们与LEAP 71紧密合作,将关键的制造参数整合到他们的Noyron系统中,并优化了工艺链中各个步骤之间的相互作用。最终,我们不仅能够在NXG 600E上可靠打印出复杂结构,而且还利用我们的IN718 PROD参数集,在不到四天的创纪录时间内完成了打印——这对于实现经济可行的生产以及在验证过程中快速迭代至关重要。” 一体化设计与快速迭代 金属增材制造是LEAP 71理念的核心,因为它赋予了Noyron设计复杂高效结构的能力,同时最大限度减少了生产限制。LEAP 71将组件作为一个整体进行打印,从而避免了组装数百个需要精密加工和密封的标准化零件的难题。这显著提高了系统可靠性,并将生产周期从数周缩短至数天。 Noyron能够在数小时内根据抽象的规格说明生成整个发动机设计,无需人工干预。最终生成的是一个功能集成的部件,无需组装,只需极少的后续处理即可运至测试台。这正是LEAP 71快速且频繁的实际测试理念的关键所在,该理念旨在通过真实世界的测试来丰富Noyron的设计。 END LEAP 71首席执行官表示,“我们很高兴能与尼康SLM合作开展这项雄心勃勃的项目。作为金属3D打印技术的领袖之一,他们拥有深厚的行业底蕴,是我们此次合作的最佳伙伴。NXG的12激光系统将制造时间缩短到我们所需的水平,从而能够快速周转,充分利用我们创新模式所带来的迭代速度优势。” XRB-2E6系统旨在作为参考设计,客户发动机则根据不同的目标规格通过计算推导而来。LEAP 71与全球领先企业合作,加速人类进入太空的进程。该部件将在德国举行的Formnext 2025展出。#增材制造 #3D打印 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。
  • 3D打印行业 | 24h观察,2025.11.07

    3D打印行业 | 24h观察,2025.11.07

    3D打印行业 | 24h观察,全球行业要闻一日谈! 01. 现存3D打印相关企业18.28万家 11月6日,企查查财经发文称,截至今日,国内现存3D打印相关企业18.28万家。从经营时间来看,成立年限在1-3年的相关企业最多,占比34.38%。从城市能级分布来看,今年新注册的3D打印相关企业多分布在一线城市,占比25.90%。 02. 菜百首饰展示3D打印珠宝 菜百股份是一家在中国黄金珠宝行业具有显著影响力的上市公司和中华老字号企业。 新京报贝壳财经讯11月6日报道,菜百股份在正在举行的进博会上展示了新引入的AI设计和3D打印设备,该设备可实现从“文生图”到“图生实物”的快速转化,让设计构想能够迅速可视化、实体化,显著提升了设计研发效率与消费体验。 03. 大型火箭发动机部件3D打印制造突破 11月6日,LEAP 71宣布与尼康SLM Solutions合作,成功生产出一款2000千牛的全流量分级燃烧火箭发动机喷油器喷头。该部件是LEAP 71 XRB-2E6甲烷/液氧火箭发动机的关键组成部分,直径达600mm,是迄今为止制造的最大、最复杂的3D打印航天器部件之一。 04. 3D打印人体肌肉组织获官媒报道 近日,瑞士苏黎世联邦理工学院团队在模拟太空微重力的条件下,利用3D打印技术制造出结构精确的人体肌肉组织。这种高保真度的组织模型对于研究疾病机制、测试新药至关重要,也为太空生物制造和人类健康研究开辟了新路径。该研究成果获得了科技日报、央广网的报道。 05. 3D打印公司运营8年倒闭 11月6日消息,工业软件公司CASTOR宣布停止运营。 该公司主营基于CAD数据的增材制造可行性分析平台,分析组件在经济和技术上是否适合3D打印。用户可以上传零件模型,软件会评估几何形状、材料需求和成本。尽管曾获施乐投资并与UltiMaker合作,CASTOR仍在运营八年后黯然倒闭,原因或与市场需求不足及商业化难题有关。 06. 多高校百万元采购 11月6日,哈尔滨工业大学发布连续送料搅拌摩擦增材制造系统公开招标公告,预算160万元。 11月6日,太原理工大学发布光纤激光加工设备采购公告,要求该设备通过同轴丝粉同送实现光纤激光增材制造,可用于复杂金属结构件的增材制造精密成形。 预算110万元。 11月6日,清华大学发布蜡模3D打印机公开招标公告,预算75万元。 1天1个3D打印小知识 关于“产学研”的驱动模式 最前沿的3D打印技术,如新型高熵合金打印、四维打印等,往往诞生于顶尖高校实验室与产业巨头的深度合作项目中。保持对学术研究的关注,是获取技术先机和洞察未来趋势的重要途径。
  • 美国航司选择中国3D打印品牌,开展飞机维修服务!

    美国航司选择中国3D打印品牌,开展飞机维修服务!

    3D打印技术参考注意到,致力于提供高品质飞机内饰翻新、维修和定制解决方案的美国AIS飞机内饰服务公司,已选择中国3D打印品牌一迈智能的解决方案,开展相关业务。 AIS具有50多年的服务经验,是美国联邦航空局认证的维修机构,确保为公务航空客户提供最高标准的质量、可靠性和创新。 图 | AIS飞机内饰服务团队网站横幅 此前,AIS团队接收到了一个跟Ultem™9085打印有关的客舱维修定制的订单,应用于飞机遮阳板。由于Ultem™ 9085的阻燃和耐温特性,意味着它的打印需要一台大幅面高温3D打印机,AIS团队联系了IEMAI3D,寻求有效帮助。经过技术交流与打样验证,最终选择了MAGIC-HT-MAX作为生产工具。 图 | 所需维修的客舱内部 MAGIC-HT-MAX是一台打印温度高达500℃,平台温度高达200℃,腔体温度高达150℃的工业级3D打印设备,能够兼容打印大尺寸的Ultem™ 9085 / 1010,PEEK,PEKK等高性能材料制件。备注:Ultem™是属于Sabic公司的专用商标,一般用于代表其PEI特种工程材料。 Ultem™ 9085具备卓越的阻燃性与低烟毒性,这是航空领域尤其是客机内饰的首要要求。它符合最严格的航空标准,通过了FAR 25.853等多个航空阻燃标准,这是美国联邦航空管理局对飞机内饰材料的强制性规定。此外,它的高极限氧指数(LOI)达到了Ul94 V-0等级,这意味着在正常空气中极难点燃,且离开明火也会自熄。 图 | MAGIC-HT-MAX现场打印 MAGIC-HT-MAX创造了优异的温度条件和专用的工艺条件来适配Ultem™ 9085的3D打印,为其打造了专用的3D打印挤出头,充分提升其层间结合力,使其具有优秀的表面光洁度和力学性能。打印制件具有很高的拉伸强度和弯曲模量,能够承受飞行中的振动、气压变化等机械应力。 与许多脆性工程塑料不同,Ultem™ 9085在受到冲击时不易断裂,耐用性好。 图 | 遮阳板示意图(来源于网络) 一迈在其切片软件IEMAI 3D Slicer中内置了PEI 9085的专用工艺包,搭配专用3D打印挤出头,能够使Ultem™9085的打印效果更佳。结合其云平台IEMAI 3D Cloud,实现远程管理和监控,目前,其AI视觉识别检测模型正在内测与训练过程中,旨在为用户提供更智能的管理工具。 图 | IEMAI 3D Slicer和Cloud AIS团队表示:“非常感谢一迈团队提供的专业性技术支持,我们相信这是非常具有经济价值的投资,通过增材制造为用户提供额外的价值,会使我们团队的服务变得独特,我们很快可以收回投资成本,并且创造额外利润。数字化的管理平台,也让我们解放时间和劳动力,从而释放增材制造的魅力。” 图 | AIS与IEMAI团队合照 东莞一迈智能科技有限公司是中国一家专注于3D打印研发生产的高新技术企业,其品牌一迈 IEMAI 3D是全球化的工业级3D打印机品牌,致力于为用户提供多材料兼容的“All in one”3D打印解决方案,支持打印市场上绝大部分的热塑性材料,帮助用户解决在制造生产中遇到的难题。该公司即将亮相德国formnext增材制造展。 一迈智能执行产品研发及生产的高质量标准,其3D打印机和材料均已获得CE和ROHS认证。该公司重视品牌打造,目前已获得中国、美国、欧盟的商标证书 。一迈智能追求核心技术研发,目前已获得软件著作权、发明专利、实用新型专利、外观设计专利、国家高新技术企业称号。如今,一迈智能3D打印解决方案已应用到:航空航天、汽车、石油化工、医疗和电子制造业。#增材制造 #3D打印
  • AI+3D打印颠覆火箭制造!国内企业实现关键部件智能研发

    AI+3D打印颠覆火箭制造!国内企业实现关键部件智能研发

    3D打印技术参考注意到,国内火箭制造新锐微光启航于10月30日发布消息称,其与阿联酋计算工程公司Leap 71及上海集栈科技有限公司合作设计的3D打印同轴剪切喷注器已成功落地!这对于火箭制造行业以及3D打印行业都是一条重要信息。 Leap 71是近年来快速兴起的一家主导使用计算工程设计和3D打印开发火箭发动机的人工智能工程公司。它充分利用计算机和数学方法,通过建立精确的数学模型和强大的计算能力,对火箭发动机进行模拟、分析和优化,可在短短3周内就能完成此前人类工程师需要数年时间才能实现的研发突破。 这种方法能够准确预测火箭发动机的性能和表现,并找出潜在的问题和改进方案。计算工程设计大大提高了设计的效率和准确性,降低了设计成本,并且能够通过自动化和智能化手段,快速响应设计需求的变化。 Leap71创始人Lin Kayser、Josefine Lissner、微光启航创始人高欢、集栈科技创始人林一祎 此次微光启航与Leap 71的合作,是第一次见诸报道国内火箭制造企业借助AI技术开发火箭发动机部件。微光启航表示,这是其开发的“华光一号”液氧甲烷发动机研制中的关键里程碑,更是将全球前沿“AI+计算工程”技术快速转化为工程实物的一个标志性事件。 此次成功设计的喷注器,是“华光一号”全流量分级燃烧发动机主燃烧室的核心部件。它采用先进的同轴剪切设计,具备推进剂掺混好、燃烧效率高、热载均匀、结构简化、工艺性佳等显著优势。 火箭“心脏”的智能核心——同轴剪切喷注器 高效掺混,极致燃烧:通过径向的富燃燃气与轴向的富氧燃气以极高速度相互剪切,在进入燃烧室前便形成高度湍流的混合流场,从而显著提升燃烧效率,为发动机提供更强悍的动力。 热载均匀,稳定可靠:创新的设计使得燃烧室壁面和喷注面板的热载荷分布更为均匀,极大提升了发动机工作的稳定性与寿命。 结构一体,轻质强健:一体化设计简化了整体结构,在保证强度的同时有效降低了发动机重量,是实现高性能火箭的关键。 3D打印,快人一步:其结构天生与3D打印技术完美契合,优异的工艺性能大幅缩短制造周期,显著降低制造成本,为火箭的快速迭代与商业化应用奠定了坚实基础。 本次喷注器的成功落地,得益于与Leap71及集栈的深度合作。其革命性的计算工程模型,让微光启航能够在数字世界中通过AI驱动,对海量设计参数进行快速寻优,探索出传统方法难以企及的最优构型,并直接对接先进的3D打印制造。 微光启航表示,这枚喷注器凝聚着企业对技术创新与商业价值的执着追求。它证明了微光启航通过整合全球智慧,有能力将最前沿的科技,转化为实实在在的火箭推力。未来,微光启航将继续深化国际合作,让AI为火箭研发按下“加速键”,为全球市场带来更高效、更可靠的太空运输解决方案。
  • 国内这家航天公司使用3D打印和碳纤维等先进技术制造火箭!通过评审

    国内这家航天公司使用3D打印和碳纤维等先进技术制造火箭!通过评审

    如今,太空发射的费用约为一公斤5万元人民币,而成立于2025年的微光启航正在以3D打印、计算工程、热塑/热固性碳纤维铺丝等先进制造技术,挑战2万元单公斤的入轨成本。其所开发的“微光一号”火箭,是国内首款全面应用碳纤维复合材料的液体运载火箭。 8月15日,该公司宣布获得数千万元融资。9月15日,该公司宣布“微光一号”运载火箭总体方案顺利通过可行性评审,标志着该项目正式进入详细研制阶段。 微光一号回归航天设计的“第一性原理”,追求极致性能与成本效益。通过极致减重设计与高比冲发动机的完美结合,显著提升火箭运载效率。在其技术体系中,金属和连续碳纤维3D打印工艺发挥着关键作用,在实现结构减重的同时,进一步降低综合成本。 在实际应用中,微光启航发动机采用金属3D打印工艺制造发动机部件,如具有复杂结构的涡轮泵、燃烧室等,在提升制造可靠性的同时实现进一步减重。 甲烷涡轮泵和杨涡轮泵示意图(来自微光启航) 根据已公开资料,“微光一号”火箭一级配备11台 “华光一号” 42 吨级液氧甲烷发动机,二级配备1台52吨推力真空版 “华光一号” 发动机。 在火箭箭体结构制造商,微光启航采用先进的热塑/热固性碳纤维铺丝工艺及连续纤维3D打印等工艺制造火箭结构,如火箭部段、贮箱、整流罩及结构支架等核心部件。 碳纤维复合材料较传统金属材料减重30%以上,兼顾高强度与耐极端环境特性。据了解,微光一号火箭的箭体结构有90%以上采用碳纤维复合材料,能够帮助实现极致减重。 在总体设计中,结构减重是核心战场,尤其对于上面级,每一公斤减重都直接转化为一公斤宝贵的有效载荷。这种“设计—材料—制造”一体化的技术路径,为该公司构建了独特的技术壁垒。 微光启航在碳纤维复合材料火箭结构研发上取得重大突破。通过采用改性高性能低温环氧树脂及先进碳纤维材料,已成功完成1.4米和3.35米直径碳纤维贮箱的制造及严苛低温特性测试,关键指标(液氧相容性、低温密封性、蒸发量等)均满足设计要求。 未来,微光启航将持续推进3.8米直径碳纤维贮箱及部段的工程研制与制造,全力填补碳纤维复合材料在国内中型液体运载火箭上大规模应用的空白,为中国航天商业发射注入强劲新动能! 按照微光启航的规划,2028年将实现商业化运营,2029年进行回收试验,2030年实现常态化复用。这一时间表如能顺利实现,微光启航有望在中国商业航天领域占据重要位置。#增材制造 #3D打印 注:本文内容获微光启航授权。
  • 少即是多!一场3D打印驱动的“减法”,正在引爆中国火箭产能

    少即是多!一场3D打印驱动的“减法”,正在引爆中国火箭产能

    2025年9月19日,央视报道了蓝箭航天百吨级“天鹊”系列发动机的阶段性成果——其生产周期已从“十四五”初期的五年生产一百台,提速至如今的一年就能生产一百台。这不仅标志着我国火箭发动机生产效率的又一次提升,更是我国航天动力系统综合实力的充分印证。 规模化量产为何意义重大? 众所周知,航天制造产业本身具有生产周期长、成本高、工艺复杂等特点。一枚火箭发动机的制造需经过研发、设计、制造、反复测试等多个繁琐复杂的流程。因此,百吨级火箭发动机的规模化量产,意义深远。 对行业而言,它带来了更强大的运力系统、更稳定的发动机供应,全面保证了重载荷、高频次、高性能发射任务的顺利完成,同时显著降低了单次发射成本,可实现资源优化配置,达到降本增效的目的。 对日常生活而言,火箭发动机稳定充裕的供应链,保证了火箭发射的频次和质量,从而加速卫星互联网的大规模组网和全球无缝覆盖。这意味着在不久的将来,无论在飞机上、航海中,还是在无人区、深山里,甚至是世界的任何一个角落,我们都能享受到稳定、高速的网络服务信号,实现真正意义上的全球通信、导航、远程协作的“无盲点”覆盖。 3D打印攻克传统制造瓶颈的钥匙 传统发动机的零件数量动辄成千上万,零件之间的组装通常采用焊接、铆接、螺栓连接等多种方式。这种方案导致的问题就在于制造流程长、误差累积大、质量隐患多、重量增加多等等。而且部分零件还存在结构复杂、材料加工难的问题,对技艺高超的工人依赖度也极大。等等诸多因素,造成制造火箭发动机的门槛极高。 不得不说,3D打印技术的出现直接加速了商业航天的发展。这场革命由SpaceX引领,国内外但凡从事该领域的商业航天企业,无一例外都已经将3D打印技术直接纳入设计、测试与最终制造。十年前那些关于3D打印制造质量的话题讨论,早已一去不复返,取而代之的是哪一家的3D打印占比更高。 3D打印技术的应用让传统制造面临的困境“迎刃而解”。在零件制造上,3D打印能用最少的材料实现相同结构的性能,减少了昂贵材料的消耗;除此之外,3D打印复杂结构、一体化制造的特点,让零件大量整合,极大减少数量,使发动机结构极度简洁,减少了对极高技艺工人的需求度,减少了隐患;进一步的,这种生产特点减少了发动机组装生产环节,提升了制造效率,更进一步降低了制造成本,同时在规模化量产中保证了发动机性能的一致性。 实践见证天鹊12B的脱胎换骨 3D打印技术参考注意到,蓝箭航天创始人在2024年底的一次采访中表示,该公司3D打印部组件已形成从设计到打印端的闭环。根据公开资料,蓝箭航天目前拥有三个系列的火箭发动机,分别为: 天鹊12A:成熟的80吨级液氧甲烷发动机,已完成多次飞行验证。 天鹊12B:百吨级推力产品,正处于高频试车与批量交付阶段。 蓝焱(BF):220吨级全流量补燃循环发动机,已完成30余次试车。 天鹊12B由天鹊12A发展而来,单从外观上看,a系列发动机纵横交错的各种小管路在b系列发动机上大幅度减少。为了达到设计指标,研发团队在继承原有架构的基础上。对发动机进行了系统性技术迭代,实现了从内到外的脱胎换骨。 天鹊12B发动机将直接服务于朱雀三号火箭未来的动力需求,要达到全箭飞行20次的指标,因此在推力、可回收、可重复使用性等方面全面超越天鹊12A。 为了满足这些目标,研发团队在旧型号基础上大量使用了新理念和新工艺。实现结构减重和功能优化。3D打印技术参考注意到,天鹊12B发动机3D打印的零件占比已达到70%以上,取消的零件数量达到了30%。该公司工程师指出,3D打印技术的重要特点是非常快,而且它可以打印出工程师想实现的任何形状。 百吨推力,从A到B一个字母变化的背后,是航天动力的新边界。 3D打印赋能制造基地自身升级 3D打印技术的制造能力并不仅仅体现在发动机金属部件的直接制造。蓝箭航天工程师表示,许多原本需要供应商制造的工装,如今能够在车间里自制。 按照此前的模式,从画图到外协生产,需要大概三个月的时间。而如果使用3D打印,从诞生需求到拿到零件,只有不到五个小时。从天鹊12A到12B,该公司很多的工装都依靠研发来进行设计和制造,并实现内部生产。这是蓝箭航天湖州动力制造基地自身生产能力显著提升的体现,也是3D打印技术发挥的重要作用。 END 从“五年百台”到“一年百台”,百吨级“天鹊”系列发动机的规模化量产,无疑是3D打印技术提供强劲助力的最直观证明。 然而必须指出的是,火箭发动机如今的高效生产,并非是凭3D打印一己之力造就的。面对类型繁多、链条漫长的发动机制造,这背后还有其他智能制造技术、数字化管理、供应链优化,同时还有人的因素在里面。这些因素的协同,才助推了包括蓝箭航天在内的中国乃至世界航天事业的发展。#增材制造 #3D打印 注:本文由3D打印技术参考创作,谢绝转载。
  • 这款中大型火箭发动机90%质量都是3D打印,最多可发射20次

    这款中大型火箭发动机90%质量都是3D打印,最多可发射20次

    Rocket Lab是全球领先的发射服务和太空系统供应商,主张使用3D打印技术制造火箭发动机。其每年3D打印的传统型号卢瑟福发动机数量达200多台,是该公司用于太空发射的主力型号。而正在开发的阿基米德发动机,是该公司为其中子(Neutron)中型运载火箭配备的3D打印可重复使用火箭发动机。 3D打印技术参考注意到,该款产品约90%的质量都是3D打印材料,包括涡轮壳体结构、泵壳和预燃室组件等,这款发动机与近日成功进行了全任务过程试车。 阿基米德发动机由3D打印技术开发制造 阿基米德发动机全任务过程热试车 作为一种由液氧和甲烷驱动的富氧化剂分级燃烧循环发动机,阿基米德在同等推力等级、发动机循环和推进剂组合中是独一无二的。该发动机的设计旨在实现最大限度的可重复使用性,其工作点使发动机能够在比市场上其他火箭发动机更低的压力水平下运行,并且每个发动机的最低重复使用目标是最多发射20次。在满功率下,每个阿基米德发动机能够产生74吨的推力,中子火箭的第一级搭载9台发动机,总推力约673吨。 3D打印过程 3D打印部件的机械加工过程 阿基米德发动机3D打印部件 热试车过程要接受测试的关键3D打印部件包括阿基米德的涡轮泵壳体、预燃室和主室部件、阀壳体以及发动机结构部件。在整个测试过程中,将进行许多组件、子系统和全系统测试。这些测试将验证阿基米德发动机的瞬态启动、稳态和关闭性能。 卢瑟福发动机与阿基米德发动机对比 Rocket Lab中子号火箭 设计一款全新的火箭发动机来满足市场对频繁可靠发射的需求是一项复杂的任务,但我们成功地做到了这一点。此前,Rocket Lab已经将超过470台卢瑟福发动机送入太空。
  • 低轨卫星星座推动金属增材制造崛起,成为太空经济重要支柱

    低轨卫星星座推动金属增材制造崛起,成为太空经济重要支柱

    几十年来,金属增材制造(AM)技术一直被认为可以通过提供更轻、更复杂、更快速生产部件来彻底改变航空航天业。然而,在其发展的大部分时间里,增材制造在航天领域的应用一直难以突破小众应用和小规模生产的限制。早期的炒作导致人们对该技术期望过高,而随着成本、材料限制和可扩展性等现实因素的出现,市场热情开始出现回调。 从实验性3D打印部件到全面量产的过渡 如今,经过多年的完善,增材制造技术正迈入一个新阶段——它不仅是一项前景广阔的技术,更将成为航天部件生产的重要组成部分。这一转变的推动力源于市场对高性能、轻质部件日益增长的需求,以及卫星制造速度的加快,尤其是低地球轨道(LEO)大型卫星星座的制造。   3D打印铝结构部件集成到MDA Space的CHORUSTM卫星中,展示了金属3D打印技术在高性能空间应用中的日益普及 从实验性3D打印部件到全面量产的过渡,需要在工艺验证方面投入大量资金。像加拿大最大的金属增材制造合同制造商Burloak Technologies,与航天公司密切合作,证明3D打印的金属部件能够满足航天领航员的严格要求,达到甚至超越传统机加工部件的强度、耐久性和精度。凭借先进的内部后处理技术——包括热处理、热等静压(HIP)和表面处理——Burloak一直致力于将金属增材制造打造为可靠且可扩展的航天应用解决方案,并始终处于行业领先地位。 从原型到量产替代传统制造解决航天应用挑战 航天飞行面临的挑战——紧张的时间安排、极端的环境条件以及对高可靠性组件的需求——历来青睐传统制造方法。然而,金属增材制造技术已逐渐取得进展,证明了其能够生产性能更佳、交付周期更短的飞行关键部件。 3D打印最大优势之一是它能够创建复杂的几何形状,而这些几何形状是传统方法无法实现或制造成本过高造成的。这推动了射频部件结构效率的显著进步,设计具有优化内部结构的复杂波导和天线组件的能力,提高了信号完整性并减轻了质量。 3D打印正在改变空间应用,从射频和结构部件到光学元件,因为增材制造的设计自由度使工程师能够创造出日益复杂和创新的设计。 3D打印成为太空经济的重要支柱 增材制造应用的最大转变源于卫星生产性质的变化。传统的生产方式——每颗卫星都作为定制的高价值资产建造——已被大型卫星星座的兴起所颠覆。加拿大卫星通信服务运营商Telesat的Lightspeed、SpaceX的Starlink和亚马逊的Kuiper等项目(中国也有千帆)需要生产数百甚至数千颗卫星,这要求制造商找到在保持质量的同时高效扩展的方法。 3D打印技术在这一转型中发挥着关键作用,它支持高性能部件的按需制造,减少了对冗长复杂供应链的依赖。通过消除工装和减少多步骤装配,3D打印技术能够将生产时间从数月缩短至数周,从而显著缩短产品上市时间。 Burloak公司有效地展现出增材制造的可扩展性。它被全球卫星通信领导者MDA Space选中,为Telesat Lightspeed星座的MDA AURORA™软件定义数字卫星提供超过5万个金属AMKa波段天线。凭借在铝和钛等高性能金属方面的专业知识,Burloak正在帮助MDA Space减少零件数量、提高射频性能并优化结构以提高批量效率。他们的合作证明了增材制造不仅适用于太空,而且可以成为卫星制造领域的竞争优势。 随着卫星星座需求的激增,MDA Space正在加大产能,力争每天交付两颗MDA AURORA™卫星。此次产能扩张得益于Telesat Lightspeed和Globalstar的下一代低地球轨道(LEO)卫星星座等重大合同,也正推动Burloak将其垂直整合的增材制造和后处理能力提升到前所未有的水平,以与合作伙伴保持同步发展。Burloak和MDA Space携手合作,重新定义航天制造业,证明先进的生产技术是未来卫星部署的关键。 未来潜力远超当今的应用 虽然增材制造已在卫星生产中证明了其价值,但其未来潜力远超当今的应用。最令人兴奋的前沿领域之一是太空制造,增材制造可以直接在轨道上建造大型结构,从而消除从地球发射全组装硬件的限制。这一概念对于下一代空间站、月球栖息地和深空探索任务尤其具有吸引力,因为在这些任务中,现场建造和维修硬件可以大幅降低成本并提高任务灵活性。 凭借经过验证的工艺、高性能材料和实际飞行经验,增材制造已不再仅仅是一个实验工具,而是航天硬件设计和制造的核心部分。 随着行业向更快、更灵活、更可扩展的生产模式迈进,将增材制造技术完全融入供应链的公司将拥有竞争优势。领军企业凭借其丰富的飞行经验以及与顶级航天公司的合作,正在证明增材制造技术不再仅仅是一个小众解决方案,而是航天经济的基石。无论是下一代卫星、深空任务还是太空建造,增材制造技术都在重塑航天产业。 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。
  • 3D打印引擎革命!知名高超音速客机开发商分享应用增材制造技术的经验

    3D打印引擎革命!知名高超音速客机开发商分享应用增材制造技术的经验

    Boom Supersonic是一家以3D打印技术为核心,致力于通过创新引擎设计与增材制造重塑超音速飞行未来的航空先锋企业。该公司正在用粉末和激光改写规则。从大量使用聚合物3D打印技术制造夹具和固定装置,到全面进军发动机创新领域,该公司充分证明了增材制造的潜力。对于Boom的增材制造工程师Ruslan Pshichenko来说,3D打印不仅仅是制造零件,更是一层一层地打造一场飞行革命。 Boom与3D打印的渊源始于XB-1的早期阶段,XB-1是Boom首款极其成功的超音速演示飞机。Pshichenko回忆道:“我们有机器,也知道会用到它们,但直到遇到障碍时才意识到,我们可以使用3D打印。”在Stratasys FDM打印机的帮助下,团队打印了近350个飞行级热塑性部件和超过750个钻孔导轨。 这仅仅是个开始。如今,Boom正着手打造其首款商用客机Overture,并从热塑性塑料转向金属,为其下一次飞跃——商用超音速喷气式飞机Overture的专有发动机Symphony铺平道路。Symphony发动机正在分阶段进行验证,其核心部件(称为SprintCore)经过多次迭代。作为独立的测试件打造,可以使用增材制造零件快速进行多次迭代。Pshichenko解释说,“它包括高压压气机、燃烧室和高压涡轮。只需测试核心部件,我们就能收集燃烧数据。” Boom与EOS的合作始于EOS AM Turnkey计划,这是一项全面的北美咨询解决方案,旨在通过将专家指导与实践学习相结合来加快工业3D打印的采用。 该端到端项目与Additive Minds团队紧密合作,在位于德克萨斯州的EOS技术中心内,为企业提供从项目规划、组件重新设计到系统配置、培训和全面量产的各个阶段的支持。通过结合实时支持、定制应用开发和丰富的行业洞察,AM Turnkey帮助Boom等企业避免代价高昂的失误,高效扩展规模,并打造一支能力全面的内部增材制造团队。 凭借EOS M400-4及其四激光系统和大尺寸制造能力,Boom实现了快速的构建速度。根据Boom的协议,该公司购买了一台3D打印机,并在EOS位于德克萨斯州的工厂内进行初步运行,并得到了EOS工程师的支持。现在,这台打印机将被转移到Boom自己的研发实验室——这标志着双方合作的开始。 Pshichenko说道,“当我们急需零件时,它帮我们避免了金属3D打印带来的高难度学习曲线。EOS让我们在他们的工厂使用机器几个月,让他们的技术人员处理首批生产批次。他们的专业知识确实帮助我们快速获得了所需的零件。” 一整套涡轮叶片、导向叶片和密封件正应运而生。当前正在生产的193个零部件,每个都支撑着Symphony的“热段”,尤其是高压涡轮(HPT)区域,这里的温度和应力将材料推向极限。Boom使用Haynes282,这是一种针对高温高应力环境优化的镍基高温合金,非常适合制造涡轮叶片和轮叶等部件。 Pshichenko表示,“这些部件是发动机的核心。它们不是装饰品——而是功能性的,是真实的,它们帮助我们验证引擎性能的方方面面。这些都是真正可用的部件,用于提供真实测试数据。” Boom使用EOS M400-4实现了快速的打印速度,这得益于该机器的四激光系统和巨大的打印体积(400毫米)。单个打印包含三个大型涡轮叶片,耗时约四天半,消耗约50公斤金属粉末,彰显了该机器的工业级产能和可靠性。 Boom增材制造的优势远不止速度。据Pshichenko所说,它能让工程师拥有不同的思维方式:“我们的一位工程师需要一种工具,能够在20英尺长的碳粘合线上均匀涂抹粘合剂。因此,我们连夜打印了一个定制的试用工具。这种灵活性是机械加工无法比拟的。” 这种创造思维的敏捷性如今正扩展到金属领域。“Boom的工程师们已经开始提出各种想法——热交换器、冲击管、密封件,”他解释道。“拥有EOS机器开始改变我们的思维方式。我们会想,我们还能打印什么呢?” 但这并非没有挑战。金属打印涉及复杂的支撑结构设计、精准的清粉处理以及诸如热等静压(HIP)、热处理和电火花加工(EDM)等细致的后处理工艺。不过,Pshichenko认为这些挑战是可以克服的,尤其是在采用合适的技术的情况下。“EOS是金属增材制造领域的领导者,对于像涡轮叶片这样复杂的部件,需要尽可能可靠的系统。” 展望未来,Boom的目标非常明确。“我们正在超级工厂里设计一个增材制造车间,不仅用于制造冲刺阶段的核心部件,还将用于生产飞行硬件、工装模具,以及任何增材制造能让我们占据优势的领域。” Boom为其原型发动机打印的部件旨在用于测试,而非飞行。然而,他们正在密切关注航空航天业如何向FAA认证的3D打印发动机部件迈进。但这只是时间问题。正如Pshichenko所说:“我们正在与FAA密切合作。验证是关键。但道路已经在那里——我们并非孤军奋战。像通用电气这样的公司已经在试飞3D打印的喷嘴,但还没有人试验旋转部件,这是下一个挑战。” Boom预计Overture将于2029年投入运营,届时其许多系统(尤其是非结构部件和客舱部件)都可以通过3D打印技术实现。Boom的故事是关于重新思考一切可能。“不用增材制造,能做到吗?也许可以,但难度会大得多。增材制造让我们行动更快,制造更智能,设计也不受限制。”#增材制造# #高超音速# 注:本文由3D打印技术参考创作,未经联系授权,谢绝转载。