
3月22日全球首枚3D打印火箭“人族一號” (Terran 1)從(cong) 佛羅裏達州卡納維爾角發射並成功點火升空,一級工作正常,但在進入近地軌道時末級出現分離異常,未能進入預定軌道,最終墜入大西洋。
盡管沒能最終發射成功,但這也為(wei) 市場傳(chuan) 遞出一些積極的信號,整個(ge) 過程中火箭的結構性保持完好,承受住了太空中複雜嚴(yan) 峻的考驗,以證明3D打印火箭升空的可能性,是人類在航天探索中邁出的一個(ge) 裏程碑。
據報道稱,Terran 1包括9台發動機及火箭結構的85%部件均由3D打印製造完成。火箭的推進劑采用液氧(LOX)和液化天然氣(LNG)則代表了正在向使用甲烷作為(wei) 推進劑的過渡,未來將用於(yu) 火星的發射工程。
不容小覷的3D打印技術
提升研發效率,縮短時間成本
3D打印造火箭,60天造一枚!
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航天航空業(ye) 中高度複雜的部件通常由分批製造的多個(ge) 零件完成組裝,而3D打印無需研發零件製造過程中使用的模具,可以創建複雜的零件結構,再一體(ti) 打印出來,讓高性能金屬零部件,尤其是高性能大構建的製造流程大幅縮短。Terran 1火箭的建造由原料到成品僅(jin) 花費了60天。
增加材料使用率,有效降低製造成本
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航天航空製造中的關(guan) 鍵零部件均需使用價(jia) 格高昂的戰略材料,如鈦和鎳等貴金屬。傳(chuan) 統製造方法材料使用率僅(jin) 為(wei) 12:1-25:1,材料的極大浪費意味著程序的複雜和生產(chan) 的長周期,如果是難以加工的技術零件,製造周期更是大幅增加,進而導致製造成本的增加。
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從(cong) 技術優(you) 勢上來講,3D打印技術簡化了複雜零件結構,節省了近100倍的零件數量,從(cong) 而提升了火箭的製造效率,同時節省了製造成本。從(cong) 前製造一枚火箭的時間成本是以“年”來計算的,而現在可以在2個(ge) 月內(nei) “打印”出一枚火箭。
零件合並重構,減輕自身重量
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除了空氣動力學和發動機性能,重量是航天航空裝備中一個(ge) 重要的考量因素。減重不僅(jin) 意味著可以增加飛行裝備在飛行過程中的操縱靈活度,還可以顯著減少其二氧化碳排放,節省燃料的消耗,提升載荷,從(cong) 而降低飛行成本。
3D打印技術可以優(you) 化複雜的零件構造,在短時間內(nei) 將複雜的物理對象化繁為(wei) 簡,是製造輕量級零件的理想工藝。根據計算,飛機重量每減少1磅,航空公司每年節省的燃油達11,000加侖(lun) 。此外,部件的重構也使得零件的應力使用合理分布,在減少疲勞裂紋增加使用壽命的同時也簡化了後期的維護過程。
增材製造,3D打印及粉末冶金行業(ye) 風向標"Formnext+PM South China"展會(hui) 將於(yu) 2023年8月29-31日回歸深圳,暌違兩(liang) 年再度啟動,與(yu) 您共同見證3D打印的變革發展,破局3D打印技術在航天航空的發展瓶頸,探討3D打印的未來趨勢。
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中體(ti) 新材
展位號:B61
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中體(ti) 新材取得新的技術突破,進一步改善高溫霧化技術,推出一係列3D打印銅合金材料,規格包括高導電性、高導熱性、高強度的GrCop-42、GrCop-84、CuZrCr等,主要應用於(yu) 航空航天,核工業(ye) 等領域。
優(you) 勢:
·衛星粉少, 球形度高,球形度>90%
·流動性好,霍爾流速 約50s/50g
·氧氮含量低,氧<200ppm;氮<200ppm
·鬆裝密度高,>1.45g/cm3
有效解決(jue) 鋁合金粉末流動性差,打印效果不理想,成本過高等問題,可大規模應用於(yu) 輕量化領域,助力3D金屬打印產(chan) 業(ye) 化發展。
雙恩智能
展位號:B110
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(AF380雙激光金屬3D打印機)
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(渦輪葉片-切割版)
蘇州雙恩智能科技的激光金屬3D打印機在航空航天產(chan) 業(ye) 有著廣泛的應用。航空航天行業(ye) 對零件精度、耐用性和輕量化的要求非常高,而激光金屬3D打印技術可以有效地滿足這些要求。激光金屬3D打印機可以在航空航天行業(ye) 中應用於(yu) 製造複雜零件、輕量化構件和衛星部件,提高產(chan) 品性能和生產(chan) 效率。
·製造航空發動機零件:航空發動機的零件需要具有高強度、高溫度和高耐磨性能。激光金屬3D打印技術可以製造出具有複雜形狀和優(you) 異性能的零件,例如葉輪、噴嘴等。
·製造航空器構件:激光金屬3D打印技術可以製造出輕量化的航空器構件,如航空器結構件、支撐件等。這些構件可以降低飛機重量,提高燃油效率,減少碳排放。
·大數據結構:蘇州雙恩的3D打印機可以讀取和打印超大數據結構的文件,這樣不僅(jin) 可以提高生產(chan) 效率,還可以減少零部件之間的接縫,從(cong) 而提高產(chan) 品的可靠性和耐久性。
江蘇金物
展位號:C37
江蘇金物新材料有限公司(金物新材)是以球形金屬粉末的生產(chan) 製造為(wei) 主的高新技術企業(ye) ,生產(chan) 包括鈦合金、難熔金屬等在內(nei) 的優(you) 質球形粉末產(chan) 品,為(wei) 增材製造,金屬注射成型等行業(ye) 提供優(you) 質原料。
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製粉設備
聯合氣霧化(IPCA)是金物新材專(zhuan) 有的氣霧化粉末製備技術,利用高頻感應預熱與(yu) 射頻等離子體(ti) 高溫加熱相結合,可以有效地改善金屬熔體(ti) 的溫度控製,氣體(ti) 霧化獲得的粉末具有更好的球形度和低孔隙率。使用高純度氬霧化粉末,確保低氧和氮含量。
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IPCA製備的粉體(ti) 流動性好、球型度高、孔隙率低,普遍適用於(yu) 增材製造、金屬注射成型、熱等靜壓、熱噴塗等。尤其對於(yu) 強度高、剛性好、質輕的零部件,粉末原料的品質與(yu) 產(chan) 品最終性能密切相關(guan) 。結合AS9100D質量體(ti) 係的有效運行,金物新材對生產(chan) 過程的每個(ge) 環節嚴(yan) 格管控,力求生產(chan) 行業(ye) 最高規格品質的鈦合金球形粉末。更適合於(yu) 飛機發動機構件、結構框架件、航天器壓力容器、載人飛船板材焊接件等的高標準要求。
有研增材
展位號:A40
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(有研增材)
目前,鋁合金粉末材料還存在如流動性較差、空心粉率高、鬆裝密度低、粉末表麵衛星球較多等問題,並且隨著增材製造裝備向大型化、多激光方向發展,對鋁基合金粉末材料提出了更高的要求。為(wei) 此,有研增材推出了高流動性鋁合金粉末材料,粉末球形度高(>95%)、流動性好(60s/50g),鬆裝/振實密度分別達到1.45和1.70 g/cm3,同時,空心粉率控製在0.3%以內(nei) 。目前該高流動性鋁合金粉末產(chan) 品已在航空航天、汽車等領域獲批量應用。
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(有研增材)
高導電性和導熱性使銅合金成為(wei) 製備具有高傳(chuan) 熱能力的零部件的最佳材料。針對火箭發動機、散熱器、汽車製造等領域對高強、高導銅合金的需求,開展基於(yu) 高強高導銅合金的成分設計、粉末材料製備等研製,開發出增材製造用高純度、高球形度的銅及銅合金粉末材料(Cu、CuSn、CuCrZr、CuNiSiCr),具有氧含量低,流動性好,鬆裝密度高等顯著特點。
AMESOS 阿密斯
展位號:B87
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Blade1/ Blade 1 Pro高速打印機係列
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BladeMate高速打印線材係列
Blade 1係列高速打印機支持多種適用於(yu) 航空航天的高性能材料:如PAHT-CF,PET-CF, PETG-GF等。為(wei) 了確保電路板沒有損傷(shang) ,材料需要確保有一定彈性。最終Amesos mfg根據客戶需求,在眾(zhong) 多BladeMate高速材料中遴選出PETG來生產(chan) 此次零件。BladeMate PETG具有很好的彈性和耐久性,可以保持零件的形狀,同時又能夠承受一定的壓力和擠壓力。它還可以抵抗高溫和紫外線的影響,確保電路板的長期穩定性和可靠性。
·個(ge) 性化設計:按需設計,快速製造出特定形狀和結構的零件
·精度和質量控製:減少由於(yu) 製造過程中的誤差導致的質量問題與(yu) 零件損壞
·生產(chan) 效率提升:短時間內(nei) 製造出複雜的零件,縮短交付周期
諾雅光電
展位號:A45
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SCANahead –創新的掃描振鏡控製
為(wei) 基於(yu) 粉末的3D打印提供了最大的組件設計靈活性。增材製造使現代輕型結構的製造成為(wei) 可能,例如用於(yu) 汽車和航空航天工業(ye) 3D打印的工業(ye) 激光處理係統長期以來一直使用SCANLAB掃描係統,SCANLAB掃描係統高速精確的引導聚焦的激光束穿過粉末床,從(cong) 而完成激光選區熔化成形。
SCANahead Control在3D打印方麵的優(you) 勢
·通過顯著縮短加速時間提高生產(chan) 率
·需更改工藝參數即可縮短工藝時間
·通用調諧確保最大程度的用戶友好性——無需延遲調整!
·得益於(yu) 最新的數字編碼器技術,可實現最高精度(輪廓保真度)和長期穩定性——即使是具有挑戰性的掃描作業(ye)
升華三維
展位號:B71
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升華三維製備的高溫合金火箭燃燒室
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上海矽酸鹽研究所利用升華三維UPS-556成功製備的碳化矽陶瓷空間反射鏡元件
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升華三維鎢合金3D打印航空結構件
升華三維致力於(yu) 金屬/陶瓷間接3D打印技術的推廣及應用。采用獨創的“3D打印+粉末冶金”相結合的間接3D打印技術,可實現特種金屬/陶瓷材料高度複雜結構、大尺寸、一體(ti) 化無模成型,再結合粉末冶金的脫脂燒結工藝獲得最終的高性能產(chan) 品製造。為(wei) 科研教育、工業(ye) 製造、航天航空、軍(jun) 事國防、生物醫療、汽車、模具製造、新能源等應用領域提供高價(jia) 值服務。
展商與(yu) 產(chan) 品信息持續更新中
2023年8月29至31日
深圳國際會(hui) 展中心
(寶安新館)
與(yu) 您共同見證3D打印的變革發展
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