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根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)觀察，美國國家航空航天局（NASA）與Aerojet Rocketdyne合作，共同開發(fā)3D打印技術(shù)（金屬增材制造技術(shù)），目前在3D打印著陸器和液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)方面取得了不斷的突破性進(jìn)展。

該項(xiàng)目是由RDT團(tuán)隊(duì)完成的，RDT由NASA的“改變游戲發(fā)展計(jì)劃”資助，該計(jì)劃是NASA太空技術(shù)任務(wù)局的一部分。RDT的目標(biāo)是提供更輕便、更具成本效益的液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)零件，而不是傳統(tǒng)的硬件，后者較重且通常由更多零件組成，因此RDT的使命將使未來的NASA和商業(yè)太空飛行任務(wù)受益。

多種激光加工工藝的結(jié)合

機(jī)器人沉積技術(shù)（RDT）團(tuán)隊(duì)由美國宇航局NASA位于阿拉巴馬州漢斯維爾的馬歇爾太空飛行中心領(lǐng)導(dǎo)，目前RDT團(tuán)隊(duì)正在設(shè)計(jì)和制造創(chuàng)新的輕型燃燒室，噴嘴和噴油器，團(tuán)隊(duì)結(jié)合了自動(dòng)機(jī)器人沉積3D打印技術(shù)，冷噴涂沉積，激光線直接封閉，激光粉末床熔化和激光粉末定向能量沉積。目標(biāo)是將輕量化設(shè)計(jì)和材料的先進(jìn)性融合到新型航空器中，并通過熱火測(cè)試驗(yàn)證可操作性、性能穩(wěn)定性和可重復(fù)使用性。

輕且耐高溫

RDT項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)最近進(jìn)行了熱火測(cè)試，測(cè)試了他們的輕型燃燒室。測(cè)試的其他硬件包括噴油器和碳復(fù)合材料噴嘴，整個(gè)測(cè)試是在長(zhǎng)壽命增材制造組裝（LLAMA）項(xiàng)目的支持下進(jìn)行的。

@NASA

硬件累積啟動(dòng)了八次，總熱啟動(dòng)持續(xù)時(shí)間365.4秒。在進(jìn)行的所有測(cè)試中，主燃燒室承受的壓力高達(dá)750psi，熱氣體溫度接近6200華氏度。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還測(cè)試了三種設(shè)計(jì)用于7,000磅推力的碳復(fù)合材料噴嘴，并證明了它們能夠承受極端的環(huán)境條件，并且測(cè)得的噴嘴溫度超過4,000華氏度。

@NASA

根據(jù)3D科學(xué)谷的了解，RDT先進(jìn)的Lander推進(jìn)增材制造冷噴涂組件（ALPACA）的測(cè)試進(jìn)行得非常好，這向行業(yè)合作伙伴展示了一項(xiàng)新的技術(shù)能力。

冷噴涂的令人興奮之處

NASA和Aerojet Rocketdyne雙方在RDT團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)的ALPACA增材制造冷噴涂組件方面的努力是在發(fā)展增材制造技術(shù)方面進(jìn)行合作與伙伴關(guān)系的另一個(gè)成功例子。

根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)研究，項(xiàng)目中冷噴涂技術(shù)于熱噴涂方法不同，涂層氣孔率很低，基體材料和涂層的熱負(fù)荷很小，材料氧化少，消除了涂層中結(jié)晶化不均勻的現(xiàn)象。根據(jù)3D科學(xué)谷的市場(chǎng)了解除了不需要焊接或機(jī)加工就能制造全新零件以外，冷噴技術(shù)令人興奮之處在于，它能夠?qū)⑿迯?fù)材料與零件融為一體，完美恢復(fù)零件原有的功能和屬性。這樣就能有效延長(zhǎng)零件使用壽命幾年，甚至幾十年。

工藝與材料的結(jié)合

而項(xiàng)目中NASA適用的送粉的DED定向能量沉積工藝對(duì)于加工雙金屬具有優(yōu)勢(shì)，通過集成通道噴嘴提供了最小化設(shè)置和操作的機(jī)會(huì)。盡管此過程的熱量確實(shí)較高，并且可能會(huì)發(fā)生變形。此外，送粉的DED定向能量沉積工藝的粉末使用效率不是100％有效，過噴的粉末可能會(huì)滯留在通道中，不過早期的開發(fā)表明這并不是一個(gè)重大問題。NASA成功的將多種高溫合金與GRCop銅合金進(jìn)行了混合。