NASA研发针对火箭发动机喷嘴制造的金属3D打印工艺 并即将进行商业化
消息来源:baojiabao.com 作者: 发布时间：2024-11-22
《3D打印世界》讯/由NASA马歇尔太空飞行中心（MSFC）开发的金属3D打印专利方法——激光直接抛光（LWDC）是专门针对喷嘴增材制造的。与传统制造技术相比，该方法在时间和价格上具有竞争力。如今NASA正考虑将这项针对火箭发动机制造的先进位造技术商业化。
LWDC是一种定向能量沉积（DED）工艺，原料主要使用线材。与粉末床熔融工艺相比，LWDC工艺形式更自由。用于火箭推进的喷嘴制造复杂，圆锥形结构制造时带有内部冷却通道，负责输送高压流体，防止壁面过热。在再生冷却式喷嘴中，这些通道必须精确密封以确保内部的冷却液。
由于喷嘴的壁厚只有几张纸的厚度，并且必须承受运行过程中的高温和应变，因此制造过程变得更加复杂。LWDC工艺有助于精确关闭这些通道。
（从左至右NASA MSFC工程师Paul Gradl, Will Brandsmeier, Ian Johnston和Sandy Greene, 手持LWDC工艺3D打印喷嘴。图片来源于Emmett Given/NASA/MSFC）
为了通过增材制造技术整合传统喷嘴制造工艺的众多复杂步骤，LWDC工艺可能将交付周期从几个月缩短到几周，并“大大降低”生产零件的相关成本。3D打印完成后，使用LWDC工艺制造的喷嘴进行热燃烧测试，在高燃烧室压力和温度下经超过1040秒的测试。
MSFC方面表示，NASA致力于为火箭发动机重新制造和改造其先进的高级制造技术。这个开发项目更加独特的是，有三种独立的先进位造技术一并用来制造更好的喷嘴，并成功通过了热燃烧测试。
最近，MSFC与奥本大学合作，成为了ASTM国际增材制造卓越中心的创始成员之一，帮助推动美国航空航天技术的发展。NASA还将大量使用增材制造来开发下一代空间发射系统，计划于2022年至2023年发射。
编译自：3dprintingindustry
180页3D打印行业应用白皮书（2017）
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