NASA研髮針對火箭發動機噴嘴製造的金屬3D列印工藝，並即將進行商業化

《3D列印世界》訊/由NASA馬歇爾太空飛行中心（MSFC）開發的金屬3D列印專利方法——激光直接拋光（LWDC）是專門針對噴嘴增材製造的。與傳統製造技術相比，該方法在時間和價格上具有競爭力。如今NASA正考慮將這項針對火箭發動機製造的先進位造技術商業化。

LWDC是一種定向能量沉積（DED）工藝，原料主要使用線材。與粉末床熔融工藝相比，LWDC工藝形式更自由。用於火箭推進的噴嘴製造複雜，圓錐形結構製造時帶有內部冷卻通道，負責輸送高壓流體，防止壁面過熱。在再生冷卻式噴嘴中，這些通道必須精確密封以確保內部的冷卻液。

由於噴嘴的壁厚只有幾張紙的厚度，並且必須承受運行過程中的高溫和應變，因此製造過程變得更加複雜。LWDC工藝有助於精確關閉這些通道。

（從左至右NASA MSFC工程師Paul Gradl, Will Brandsmeier, Ian Johnston和Sandy Greene, 手持LWDC工藝3D列印噴嘴。圖片來源於Emmett Given/NASA/MSFC）

為了通過增材製造技術整合傳統噴嘴製造工藝的眾多複雜步驟，LWDC工藝可能將交付周期從幾個月縮短到幾周，並「大大降低」生產零件的相關成本。3D列印完成後，使用LWDC工藝製造的噴嘴進行熱燃燒測試，在高燃燒室壓力和溫度下經超過1040秒的測試。

MSFC方面表示，NASA致力於為火箭發動機重新製造和改造其先進的高級製造技術。這個開發項目更加獨特的是，有三種獨立的先進位造技術一併用來製造更好的噴嘴，並成功通過了熱燃燒測試。

最近，MSFC與奧本大學合作，成為了ASTM國際增材製造卓越中心的創始成員之一，幫助推動美國航空航天技術的發展。NASA還將大量使用增材製造來開發下一代空間發射系統，計劃於2022年至2023年發射。

編譯自：3dprintingindustry

180頁3D列印行業應用白皮書（2017）

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