高速低成本金屬3D打�,�,！SPEE3D冷噴涂制造火箭發(fā)動機(jī)

近日,，來自澳大利亞冷噴3D打印機(jī)制造商SPEE3D宣布,，計(jì)劃用低成本的金屬3D打印火箭發(fā)動機(jī)徹底改變航天領(lǐng)域,。SPEE3D公司從澳大利亞政府的現(xiàn)代制造計(jì)劃（MMI）撥款中獲得了125萬澳元,，并從北領(lǐng)地政府進(jìn)一步獲得了的31.2萬澳元，這些資金將用來實(shí)施他們的最新項(xiàng)目SPAC3D,。

通過SPAC3D項(xiàng)目,，SPEE3D將尋求利用其特有的冷噴技術(shù)為澳大利亞新興的航天工業(yè)制造高質(zhì)量、低成本的金屬3D打印火箭發(fā)動機(jī),。

SPEE3D的首席技術(shù)官StevenCamilleri對外表示說 “SPEE3D已經(jīng)開發(fā)出一種新的方法,，用我們的先進(jìn)制造工藝快速制造火箭發(fā)動機(jī)。MMI撥款將使我們能夠與澳大利亞的其他合作伙伴合作,，為新興的工業(yè)空間市場制造和測試可用于飛行的發(fā)動機(jī),。"

△SPEE3D正在將注意力轉(zhuǎn)向3D打印火箭發(fā)動機(jī)。圖片來自SPEE3D

從軍事到太空的自新之路

據(jù)報(bào)道,，SPEE3D的獨(dú)家的冷噴專利增材制造技術(shù)打印金屬零件的速度要以比傳統(tǒng)金屬3D打印方法快100至1000倍,。據(jù)稱，這項(xiàng)技術(shù)也是唯一能夠按需打印金屬零件的工藝之一，其成本比傳統(tǒng)制造更具競爭力,。

冷噴技術(shù)不依靠激光或其他熱能來源,，而是利用動能，通過高速壓縮的氣流將金屬粉末噴到基體上,。這給了材料足夠的能量,，使其變形并與下面的固體零件結(jié)合，形成額外包覆層,。

2019年2月,，SPEE3D被澳大利亞皇家海軍選中，參加一個為期兩年的150萬澳元項(xiàng)目,，試行其金屬3D打印技術(shù),，目的是簡化海軍巡邏艦的維護(hù)。

一年后,，SPEE3D公司獲得了另一個150萬澳元的國防項(xiàng)目,，20名士兵接受了該公司的冷噴技術(shù)培訓(xùn)。一旦證明技術(shù)是成功的,，士兵們就試圖采用這項(xiàng)新學(xué)習(xí)的技能,，在澳大利亞北部地區(qū)的惡劣環(huán)境中對SPEE3D的WarpSPEE3D三維打印機(jī)進(jìn)行為期三天的實(shí)地試驗(yàn)。

WarpSPEE3D能夠在困難的條件下運(yùn)輸和卸載,，并在30分鐘內(nèi)投入使用,。據(jù)了解，它能夠以每分鐘100克的速度打印重量達(dá)40公斤的大型金屬零件,。

初次實(shí)地試驗(yàn)成功后,，澳大利亞陸軍使用升級版的打印機(jī)進(jìn)行了第二組實(shí)地演練。在兩周的時間里,，士兵們能夠在高達(dá)37攝氏度的溫度下3D打印最終使用的部件,，證明了該技術(shù)是在野外按需生產(chǎn)軍事部件的可靠解決方案。

SPEE3D公司最近宣布它贏得了ADMA基金會的陸軍中小企業(yè)創(chuàng)新獎,，因?yàn)樗�的機(jī)器能夠通過按需3D打印的能力來改善軍事供應(yīng)鏈,。

△澳大利亞陸軍正在準(zhǔn)備WarpSPEE3D打印機(jī)的操作。照片來自澳大利亞陸軍

在證明了其技術(shù)在國防領(lǐng)域的成功應(yīng)用之后,，SPEE3D現(xiàn)在正尋求通過新的SPAC3D項(xiàng)目將其注意力轉(zhuǎn)向太空。

3D打印低成本的火箭發(fā)動機(jī)

SPEE3D已將制造太空部件這一價值數(shù)十億美元的行業(yè)確定為其下一個創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目,，并表示這一領(lǐng)域的需求在未來幾年內(nèi)將會出現(xiàn)強(qiáng)勁增長,。然而，火箭發(fā)動機(jī)從設(shè)計(jì)到制造完成的交貨時長仍然是當(dāng)今全球各地制造商面臨的一個挑戰(zhàn),。

不過,，SPEE3D公司已經(jīng)展示了其冷噴技術(shù)生產(chǎn)火箭發(fā)動機(jī)部件的能力。他們公司的WarpSPEE3D 3D打印機(jī)在短短三個小時內(nèi)就生產(chǎn)了一個17.9公斤的銅制火箭噴嘴襯墊，成本不到1000美元�,，F(xiàn)在,，在政府對其SPAC3D項(xiàng)目的支持下，SPEE3D將尋求將其技術(shù)應(yīng)用于制造高質(zhì)量的金屬3D打印火箭發(fā)動機(jī)的可行性,。與傳統(tǒng)方法生產(chǎn)火箭發(fā)動機(jī)相比,，這項(xiàng)技術(shù)的制作成本仍然具有很大優(yōu)勢。

MMI旨在幫助澳大利亞制造商擴(kuò)大規(guī)模,，創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會,，以加強(qiáng)本國的制造能力，并為進(jìn)入國內(nèi)和全球供應(yīng)鏈提供新的機(jī)會,。據(jù)SPEE3D稱,，SPAC3D項(xiàng)目將為澳大利亞新興的航天工業(yè)提供前所未有的機(jī)會，這也會助力SPEE3D公司成為世界領(lǐng)先的火箭發(fā)動機(jī)制造商和出口商,。

澳大利亞工業(yè),、科學(xué)和技術(shù)部長Christian Porter說："政府的現(xiàn)代制造業(yè)倡議是為了支持我們的制造商提高競爭力、復(fù)原力,，并能夠承擔(dān)新的國內(nèi)和全球市場,。這筆配套的政府資金將幫助SPEE3D發(fā)展其業(yè)務(wù)和創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會，同時也刺激了對制造業(yè)的進(jìn)一步投資,，并鞏固了澳大利亞作為一個創(chuàng)造高價值產(chǎn)品的國家的聲譽(yù),。"

現(xiàn)在，SPEE3D的SPAC3D項(xiàng)目已經(jīng)獲得綠燈,，下一步他們將著手進(jìn)行熱火測試,，并驗(yàn)證其3D打印火箭發(fā)動機(jī)對商業(yè)航天器的實(shí)用性。

北部省首席部長Michael Gunner補(bǔ)充說："這是SPEE3D公司的又一重大進(jìn)展,，他們正在先進(jìn)制造業(yè)中大放異彩,，一路向頂端制造領(lǐng)域高歌猛進(jìn)。我們很自豪地通過我們的本地就業(yè)基金支持SPEE3D,，他們是本地區(qū)的一個真正的代表,，像SPEE3D這樣的項(xiàng)目加強(qiáng)了我們作為澳大利亞回歸之都的地位。"

△SPEE3D在短短三小時內(nèi)3D打印了一個銅制火箭噴嘴襯墊,。圖片來自SPEE3D

3D打印火箭發(fā)動機(jī)的進(jìn)展

然而,，SPEE3D在太空競賽中也同樣面臨著諸多激烈的競爭，多家私營公司都在尋求開發(fā)和發(fā)射自己的下一代運(yùn)載火箭,、衛(wèi)星和火箭,。

例如，英國航空航天公司Orbex正在為其Prime運(yùn)載火箭的發(fā)射做準(zhǔn)備,，最近委托AMCM公司生產(chǎn)歐洲最大的工業(yè)3D打印機(jī),，以便在內(nèi)部快速3D打印火箭,，而推進(jìn)系統(tǒng)制造商Aerojet RocketDyne的RL10火箭發(fā)動機(jī)在5月就成功通過了NASA的點(diǎn)火測試。

在其他方面,，總部位于加州的航空航天公司Rocket Lab已經(jīng)發(fā)布了其下一代可重復(fù)使用的3D打印火箭Neutron,。火箭制造商RelativitySpace也已經(jīng)進(jìn)一步籌集了6.5億美元,，以增加其新的3D打印Terran R火箭的生產(chǎn),，而航空航天推進(jìn)器開發(fā)商Agile SpaceIndustries則通過收購了3D打印服務(wù)局Tronix3D，來優(yōu)化其推進(jìn)系統(tǒng)的性能,，用于為NASA和SpaceX即將開展的月球任務(wù)提供動力,。

△SPEE3D的WarpSPEE3D 3D打印機(jī)。照片來自SPEE3D

最近,，火箭發(fā)動機(jī)制造商PANGEA Aerospace和增材制造工程公司AENIUM建立了工業(yè)合作伙伴關(guān)系,，利用NASA的GRCop-42銅超合金為歐洲太空市場開發(fā)3D打印推進(jìn)系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

由此可見,，世界各國在3D打印太空制造領(lǐng)域的探索案例都在呈現(xiàn)著“井噴式“的發(fā)展勢頭,，也足以表明各國對增材制造行業(yè)的重視程度。想到此處,，南極熊不禁感慨,，這或許就是未來新一輪的太空競賽熱點(diǎn)，而3D打印將成為其中極為重要的催化劑,。誰掌握了3D打印的話語權(quán),，誰就是太空領(lǐng)域的”執(zhí)劍人“，這也表明我國增材制造的發(fā)展任重道遠(yuǎn),。