NASA新发明：3D打印制造火箭发动机喷嘴

美国国家航空航天局(NASA)马歇尔太空飞行中心开发并测试了一种名为LWDC(LaserWireDirectCloseout)的新型增材制造技术。这种3D打印工艺可在更短的时间内、以更低的成本制造火箭发动机喷嘴。

火箭发动机喷嘴是在极端的温度和燃烧压力的情况下运转的，制造复杂且昂贵。而这次美国宇航局马歇尔公司的一组工程师开发的新型喷管制造技术，将可以大大降低成本和开发时间。

新型喷嘴

与大多数3D打印技术相比，该项工艺是一个全新的技术，它采用一种新方法来制造材料，NASA的这项新专利技术有望减少几个星期甚至几个月的喷嘴制造时间。美国航空航天局使用的这种增材制造设备，可能是很多制造商想都不敢想的，但空间组织在3D打印方面的一举一动仍然世界瞩目。

据美国宇航局马歇尔太空飞行中心透露，一种全新的增材制造工艺正在萌芽，被称为“LWDC”，可用于制造3D打印火箭发动机喷嘴，与其他金属增材制造技术相比，它的速度更快，成本更低。

从外表看，喷嘴看起来很简单，但它们其实非常复杂。新的技术采用的制造工艺，能精确地关闭喷嘴的冷却剂通道，并形成了一个支撑套，在发动机运行过程中产生结构载荷，这可以保护墙壁不受喷嘴的高温影响。

精确地“关闭”打印喷嘴的冷却液通道

NASA称，这项技术的目的是开发一个强大的技术工艺，与传统的制造工艺相比，能消除其中的几个步骤。由于喷嘴的热壁厚度仅为几张纸的厚度，而且在操作过程中必须承受高温和压力，所以制造过程更加复杂。火箭发动机喷嘴类型采用主动冷却或“再生式”冷却工艺，在喷嘴内装有许多通道，推进剂通过这种喷嘴布置，能够适当地对机器表面进行冷却。但是，这些通道必须密封，来容纳高压冷却液。

这样就会形成一个支撑“保护层”，在发动机运行期间对结构负载作出反应。这项3D打印技术已经被美国佛罗里达州的KeystoneSynergistic使用，该公司使用LWDC来制造和测试喷嘴。该3D打印的火箭发动机喷嘴已在马歇尔太空飞行中心进行了热测试，测试时间超过1,040秒。

现在，这项技术在整个行业的商业应用中得到了认可。这些项目发明背后所映射的，是马歇尔公司正在刺激小型企业，以最大限度地利用美国在空间技术和探索方面的投资回报的现象。通过新技术的开发，使私人空间公司可以将其作为供应链的一部分。并将这种新技术注入整个行业，以改善先进制造业。

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