美國產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合研發(fā)3D打印液體火箭發(fā)動機(jī)部件技術(shù)

寂靜天花板

2015年10月22日，美國田納西大學(xué)（UT）工程學(xué)院和美國能源部設(shè)在橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）的制造展示中心（MDF）舉行儀式慶祝增材制造在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)新項(xiàng)目啟動。

作為發(fā)動機(jī)生產(chǎn)商Aerojet Rocketdyne與美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)合同安排的一部分，這個(gè)項(xiàng)目主要圍繞著三臺高端激光金屬增材制造設(shè)備的采購進(jìn)行其中包括兩臺Concept Laser X系列系統(tǒng)（一臺放在MDF，另一臺放在Aerojet Rocketdyne），和一臺EOS M400（主要放在Atlantic Precision）。該計(jì)劃得到了美國能源部先進(jìn)制造辦公室的支持。

    這3臺機(jī)器盡管來自不同的廠家，但是使用的卻是同一種3D打印技術(shù)，即激光粉末床熔融技術(shù)。在這個(gè)項(xiàng)目中，它們的任務(wù)主要是將金屬粉末轉(zhuǎn)化為液體火箭發(fā)動機(jī)（LRE）部件。獲得一臺這樣先進(jìn)的設(shè)備將有助于更快地推進(jìn)UT在這一領(lǐng)域的研究發(fā)展， UT-ORNL增材制造項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Suresh Babu說。

Babu說:“這一特定的技術(shù)將使我們在液體火箭發(fā)動機(jī)鋁合金部件的制造和設(shè)計(jì)方面開啟新的機(jī)會。”據(jù)稱，這以項(xiàng)目對于UT工程學(xué)院的影響超出了設(shè)備本身。

“除了獲得先進(jìn)的技術(shù)，我們的學(xué)生將會與來自這些著名組織的科學(xué)家、工程師們共同工作�！盪T工程學(xué)院院長Wayne Davis說，“這對于我們的學(xué)生教育工作也有著巨大的積極作用�！�

對于ORNL來說，這是他們在先進(jìn)制造領(lǐng)域不斷努力研發(fā)的一個(gè)最新步驟。

作為世界領(lǐng)先的火箭推進(jìn)系統(tǒng)制造商之一，Aerojet Rocketdyne公司在過去十年里一直在研究增材制造技術(shù)。而這一新的安排和額外投資使得他們能夠與UT共同研發(fā)新的金屬增材制造能力，這對于該公司來說相當(dāng)重要。

“與我們過去通常使用的機(jī)器相比，這些系統(tǒng)非常復(fù)雜和龐大�！痹摴�司關(guān)于增材制造的項(xiàng)目經(jīng)理 Jeff Haynes稱說，“使用這些新的平臺和合金材料，我們可以3D打印比以前大近六倍體積的金屬部件�！�

     據(jù)了解，該公司這次與UT以及Atlantic Precision的合作項(xiàng)目是通過美國國防生產(chǎn)法案第三章（Defense Production Act Title III）發(fā)起的，而這所謂的國防生產(chǎn)法案第三章的目的就是為了保證美國“具有經(jīng)濟(jì)性和商業(yè)上可行的制造能力和保證基本國防目標(biāo)的能力�！庇纱丝梢姡�這一項(xiàng)目很可能是美國政府主導(dǎo)發(fā)起的。

Aerojet Rocketdyne公司在這一項(xiàng)目中的工作重點(diǎn)是在UT和ORNL提供的材料和制造方面的專業(yè)知識的幫助下開發(fā)低成本的發(fā)動機(jī)。

“雖然這項(xiàng)目的主要目標(biāo)是開發(fā)液體火箭發(fā)動機(jī)部件，但未來還將視情況擴(kuò)展到其它應(yīng)用。”Haynes說，“因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在能夠快速打造大型的部件，而我們目前的生產(chǎn)需求相對較低，因此這些機(jī)器將有一些多余的能力，可以用于幫助開發(fā)新的工業(yè)應(yīng)用。”

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