澳大利亞生產(chǎn)出首臺3D打印雙金屬火箭推進(jìn)器，使用尼康SLM280金屬打印機制造

2025年10月7日，南極熊獲悉，澳大利亞在自主航天制造能力方面取得了里程碑式的進(jìn)展，成功利用多材料增材制造技術(shù)生產(chǎn)出國內(nèi)首臺雙金屬火箭推進(jìn)器。

這款推進(jìn)器由太空機器公司（SMC）研發(fā)，并在澳大利亞國家科學(xué)研究機構(gòu)CSIRO的Lab22實驗室使用尼康SLMSolution SLM280 2MA 3D金屬打印機制造。推進(jìn)器的開發(fā)由iLAuNCHTrailblazer項目資助，將為Space Machine公司的Optimus Viper航天器提供動力。Optimus Viper是澳大利亞制造的航天器，用于在軌檢查、維修和后勤保障。

這項創(chuàng)新技術(shù)利用多材料激光粉末床熔合 (LPBF) 技術(shù)，在一次打印中融合了兩種高性能金屬——高強度鋼作為外殼，用于提高結(jié)構(gòu)強度；銅合金則用于提高導(dǎo)熱性。這種組合使推進(jìn)器能夠承受極端高溫，同時保持輕量化和堅固耐用，這種設(shè)計在傳統(tǒng)的單金屬火箭推進(jìn)系統(tǒng)中并不常見。

iLAuNCH 執(zhí)行董事達(dá)林·洛維特 (Darin Lovett) 表示：“我們致力于通過在澳大利亞本土開發(fā)、制造和運營太空技術(shù)，打造自主的太空能力。我們很榮幸能夠支持這個項目，它展示了澳大利亞主導(dǎo)的創(chuàng)新如何在本地打造世界一流的太空技術(shù)和能力。”

制造金屬火箭推進(jìn)器艙的傳統(tǒng)方法包括在銅襯里上加工冷卻通道，然后將其釬焊到鋼制外殼上，這是一個成本高昂、耗時耗力且容易出現(xiàn)故障的工藝。而多材料 3D 打印技術(shù)可以同時打印兩種金屬，從而降低生產(chǎn)復(fù)雜性、成本和時間，同時提高設(shè)計靈活性和耐用性。

太空機器公司首席執(zhí)行官 Rajat Kulshrestha 表示：“太空機器公司正在迅速擴(kuò)大擎天蝰蛇飛行器的產(chǎn)量，以前所未有的速度和規(guī)模提供持續(xù)的近距離作戰(zhàn)和太空領(lǐng)域感知能力。通過修改我們的 Scintilla 推進(jìn)器設(shè)計，使其融入雙材料，我們獲得了快速試驗和優(yōu)化不同材料組合的能力——這對于實現(xiàn)我們量產(chǎn)航天器的推進(jìn)性能至關(guān)重要。”

雙金屬火箭推進(jìn)器是Space Machine公司Scintilla推進(jìn)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，需要精確、可重復(fù)且持久的推力才能在軌道上執(zhí)行近距離操作。銅合金通道提供的再生冷卻確保推進(jìn)器能夠承受反復(fù)點火和長時間燃燒，而鋼制外殼則可在壓力下保持結(jié)構(gòu)完整性。

CSIRO高級研究員CherryChen博士說道：“這項成就展示了多材料增材制造在復(fù)雜高性能部件制造領(lǐng)域的潛力。通過將每種材料精準(zhǔn)地放置在需要的位置，我們可以提升部件的功能性，減少浪費，并為各行各業(yè)開辟新的設(shè)計可能性?！?/div>

3D打印技術(shù)在汽車、生物醫(yī)藥、注塑、工具制造和熱交換器制造等領(lǐng)域有更廣泛的應(yīng)用，任何零件在不同位置需要不同的材料特性。

iLAuNCH Trailblazer 項目由南昆士蘭大學(xué)牽頭，并與澳大利亞國立大學(xué)和南澳大利亞大學(xué)合作，正與超過 25 個行業(yè)和研究伙伴攜手，致力于彌合航天領(lǐng)域研究與商業(yè)化之間的差距。通過投資尼康SLM280 等基礎(chǔ)設(shè)施并促進(jìn)領(lǐng)先創(chuàng)新者之間的合作，iLAuNCH 正在為航天及相關(guān)行業(yè)可持續(xù)、自主的制造能力奠定基礎(chǔ)。