3D打印的應用領域
海軍(jun1)艦(jiàn)艇
3D打印火箭噴射器的測試3D打印火箭噴射器的(de)測試 2014年8月31日,美國宇航局的工程(chéng)師們剛剛(gāng)完成了(le)3D打印火箭噴射器的測試,本項研究在於提高火箭發動機(jī)某(mǒu)個組件的性(xìng)能,由於噴射器內液態氧和氣態氫一起混合反應,這裏的燃燒溫度可達到6000華(huá)氏度,大約為3315攝氏度,可產生2萬(wàn)磅的推力,約為9噸左右,驗證了3D打印技術(shù)在火箭發動機製造(zào)上的(de)可行性(xìng)。本項測試(shì)工作位於阿(ā)拉巴馬亨茨維爾的美國宇航局馬歇爾(ěr)太空飛行(háng)中心,這裏擁有較為完善的火箭(jiàn)發動機測試條件,工程師可驗(yàn)證3D打印部件在點火環境中的性能(néng)。
製造火箭發動機的噴射器需要精度較高的加工技術,如果使用3D打印技術,就可(kě)以降(jiàng)低製造上的複(fù)雜程度,在計算機中建立噴射器的三維圖像,打印的材料為金屬粉末和激光,在較高的溫度(dù)下,金屬(shǔ)粉(fěn)末可被重新(xīn)塑(sù)造成我們需要的樣子(zǐ)。火箭(jiàn)發動機中的噴射器(qì)內有數十個噴射元件,要建造大小相似(sì)的元件需要一定的加(jiā)工(gōng)精度,該技(jì)術測試成功後將用於製造(zào)RS-25發動機,其作為美國宇航局未來太空發射係(xì)統的主要動力,該火箭可運載宇航員超越近地軌道(dào),進入更遙遠的深空。馬歇爾中心的工程部主任克裏斯認為3D打印技術在火箭發動機噴油器上應用隻是第一步(bù),我們的目的在於測試3D打印部(bù)件如何能徹(chè)底(dǐ)改(gǎi)變火箭的設(shè)計與製造,並提高係統的性能,更重(chóng)要的是可以節省時間和成本,不(bú)太容易出現(xiàn)故障。本次測試中,兩具(jù)火箭(jiàn)噴射器進行(háng)了點火,每次5秒,設計人員創建的複(fù)雜幾何流體模型允許氧氣和氫氣(qì)充分混合,壓力為每平方英寸1400磅。
2014年10月11日,英國一個發燒友團隊用3D打印技術(shù)製出了一枚火箭,他們還準備讓這個世界上第一個打印出來的火箭升空。該團隊於當地時(shí)間在倫敦(dūn)的辦公室向媒體介紹這(zhè)個世界(jiè)第一架用3D打印技術製造出的火箭。團隊隊長海恩斯說,有了3D打印技術,要製造出高度(dù)複雜的形(xíng)狀(zhuàng)並(bìng)不(bú)困難。就算要修改設(shè)計原型,隻(zhī)要在計算機輔助設計的軟件上做出修改,打印(yìn)機將會做出相對的調整。這比之前的傳統(tǒng)製造方式方便許多。既然美國宇航局已經在使用3D打印(yìn)技術製造火箭的零件,3D打印技(jì)術的前景是十分光明的。
據介紹,這個名(míng)為“低軌道氦輔助導航”的工程項目由一家德國數據分析公司讚助。打印出的(de)這枚(méi)火(huǒ)箭重3公斤,高度相當於一般成年人身高,是該團隊用4年時間、花了6000英鎊製造出來的。等一(yī)筆1.5萬英鎊的資助確定之後,他們將於(yú)今年底在新墨西哥州的美國航天港發射該火箭。一個(gè)裝滿氦的巨型氣球將把火箭(jiàn)提升到20000米高空,裝置在火箭裏的全(quán)球(qiú)定位係統將啟動火箭(jiàn)引擎,火箭噴射速度將達到每小時1610公裏。之後,火箭上的自動駕駛係統將引導火箭回返(fǎn)地球,而裏頭的攝像機(jī)將把整個過(guò)程拍(pāi)攝下來。
美國國家航空(kōng)航天局(NASA)官網2015年4月21日報道,NASA工程人員正通過(guò)利用增材製造技術製造首個全尺寸銅合金火箭發動機零件以節約成本,NASA空間技術任務部負責人表示,這是航空航天領域3D打印技術應用的(de)新裏程碑(bēi)。[
2015年6月22日報道,國營企業(yè)俄(é)羅斯技術集團公司以3D打印技術製造出一架無人機樣機(jī),重3.8公斤,翼展2.4米,飛行時速可(kě)達90至100公裏,續航(háng)能力1至1.5小(xiǎo)時。
公司發言人弗拉(lā)基(jī)米爾·庫塔霍夫介紹,公司用兩個半(bàn)月實現了從概念到原型機的飛躍(yuè),實際生產耗時僅為31小時,製造成本不到20萬盧布(約合3700美元)。