3D打印的應用領(lǐng)域

海軍艦艇
3D打印火箭噴射器的測試3D打印火箭(jiàn)噴射器的測試 2014年(nián)8月31日,美國宇航局的工程師們剛剛完成了3D打(dǎ)印火箭噴射器的測試,本項研究在於提高火箭發(fā)動機某個組件的性能,由於噴射器內液態氧和氣態(tài)氫一起混合反應,這裏的燃燒(shāo)溫度可達(dá)到6000華氏度,大約為3315攝氏度,可產生2萬磅的(de)推力,約為9噸左右,驗證了3D打印技術(shù)在火箭發(fā)動機製造上的可行性(xìng)。本項(xiàng)測試(shì)工作位於阿拉巴馬亨茨維爾的美國(guó)宇航局馬歇爾太空飛行中心,這裏擁有較為完善的火(huǒ)箭發動機測試條件(jiàn),工程師可驗證3D打印部件在點火環境中的性能。
製造火箭發動機(jī)的噴射器需要精度較高的加工技術,如果使用(yòng)3D打印技術,就可以降低製造上的(de)複雜程度,在計算機(jī)中建立噴(pēn)射器的三維圖像,打印的材料為金屬粉末和激光,在較高(gāo)的溫度下,金屬粉末可被重新塑造成我們需要的樣(yàng)子。火箭發動機中的噴射器內有數十個噴射元件,要建造大(dà)小相似的(de)元件需要一定的加工精度,該技術測試成功後將用於製造(zào)RS-25發(fā)動機,其作為美國(guó)宇航局未來(lái)太空發射係(xì)統的(de)主要(yào)動力,該火箭可(kě)運載(zǎi)宇航員超越近地軌道,進入更遙遠的深空。馬歇爾中心的工(gōng)程部主任克裏斯(sī)認為3D打印技(jì)術在火箭發動機(jī)噴油器上應用隻是第(dì)一步(bù),我們(men)的目(mù)的(de)在於測試(shì)3D打(dǎ)印(yìn)部件如何能徹底改變火箭的設計與製造,並(bìng)提高係統的性能,更重要的是(shì)可以節省時間(jiān)和(hé)成本,不太容易出現故障。本次測試中,兩具火箭噴射器進行(háng)了點火,每次5秒,設計(jì)人員創(chuàng)建的複雜(zá)幾何流體模型允許氧氣和氫氣充分混合(hé),壓力(lì)為每平方英寸1400磅。
2014年10月11日,英國一(yī)個發燒友團隊用3D打印技術製出了一枚火箭,他們(men)還準備讓這個世界上第一個打印出來的火箭升空。該團隊於當地時間在倫敦的辦公室向媒體介紹這個世界(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(zhì)造出高度複雜(zá)的形狀並不困難。就算要修改設計原型(xíng),隻要(yào)在計算機輔助設(shè)計的軟件上做出修改,打印機將會做出相對的調整。這比之前的傳統製造方式方便許多。既(jì)然美國宇航(háng)局已經在(zài)使用3D打(dǎ)印技術製造火箭的零件,3D打印技術的前景是十分光明的。
據介紹,這個名為“低(dī)軌道氦輔(fǔ)助導航”的(de)工程(chéng)項目由一家德國數據分析公司讚助。打印出的這枚火箭重3公斤,高度相當於一般成年(nián)人(rén)身高,是該團隊(duì)用4年時間、花了6000英鎊製造出來的。等一筆1.5萬英鎊的資助確定之後,他們將於今年底在新(xīn)墨西哥州的美國航天港發射該火箭。一個裝滿氦的巨型氣球將把火箭(jiàn)提(tí)升到(dào)20000米高空,裝置在火箭裏的全球定位係統將啟動火箭引擎,火箭噴射速度將達(dá)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地球,而裏頭的攝像機將把整個過程(chéng)拍攝(shè)下來。
美國國家航空航天局(NASA)官網2015年4月21日報道,NASA工程人員正通過利用增材製造技術製造首個全(quán)尺寸銅合金火箭發動機零件以節約成本,NASA空間技術任務(wù)部負(fù)責(zé)人表示,這是航空航天領域3D打印技術應用的新裏(lǐ)程碑。[
2015年6月22日報道,國營企(qǐ)業(yè)俄羅(luó)斯技術集團(tuán)公司以3D打印技術製造出一架無人機樣機,重3.8公斤,翼展2.4米,飛行時速可(kě)達90至100公裏,續航能力1至1.5小時。
公司發言人弗拉基米爾·庫塔霍夫介紹,公司用兩個半月實(shí)現了從概念到(dào)原型機(jī)的飛躍,實際生產耗時僅為31小時,製造成本不到20萬盧(lú)布(約(yuē)合3700美元)。