案例 | Orbex通过SLM®800激光选区熔化设备生产出全球最大的单件3D打印火箭引擎

来源：SLM

据了解，Orbex通过SLM®800生产出了全球最大的单件金属3D打印火箭引擎。这家总部位于英国的航天公司成立于2015年并致力于小型卫星运载火箭的研发，在其位于苏格兰福雷斯的新总部盛大开幕仪式上介绍了一款革命性的环保火箭：Prime。这一款新奇的Orbex发射器不仅使用100%可再生燃料，减少了90%的碳排放，其新颖的零震动分级运输和载荷分离也能实现零轨道碎片。与此同时，通过激光选区熔化技术实现了最优化设计,相比其他所有的同类运载火箭，这款火箭的结构重量减轻了30%，能耗转换率提升了20%。

Orbex已经从英国航天局、风险投资公司Sunstone Technology Ventures以及高科技基金等机构获得了3000万英镑(合4000万美元)的公共和私人资金，并从美国宇航局(NASA)、欧洲航天局(ESA)和阿瑞亚娜(Ariane)等国际领先的航天机构获得经验，吸引了顶尖的研发人才。Orbex的航空航天工程师与总部位于德国吕贝克的SLM Solutions的应用工程师团队紧密合作，以确保成功地将设计用SLM技术进行生产——由于组件的复杂性和尺寸要求，这一壮举需要设备供应商的合作。

应用专家Lukas Pankiewicz领导了SLM Solutions内部的咨询团队，为这种特殊的几何结构开发了一组独特的优化参数。Pankiewicz与Orbex的设计团队紧密合作，就各种设计特性和建造取向选项提供咨询，确保零件成功地制造出来，达到所需的材料特性和尺寸精度。“我们的目标是实现Orbex团队的质量要求，保证部件的功能性，使其适合于增材制造。在数据准备过程中使用的每一个支撑结构都经过了专门的设计，以获得引擎每个部分的最佳质量，同时还考虑了后处理的工序。”

SLM®800大尺寸金属增材制造系统采用280x500mm粉末床，可制造800mm高的零件，使Orbex的Prime发动机可以在一块特殊的镍合金基板上进行制造。SLM®800的SLM®HUB拆件系统集成了非接触式闭环粉末处理和自动成型缸输送机，将成品部件转移到一个拆件站，该拆件站的设计目的是通过振动和旋转来清除粉末。Pankiewicz确保将粉末去除策略与目标导向的输送通道结合到生产中，以确保尽可能多的粉末从零件中去除，同时减少材料损失。生产完成后，在SLM Solutions公司的金相实验室对与发动机一起生产的质检样品进行分析，孔隙度水平和分布情况被证明符合质量验收标准。SLM工艺固有的快速迭代时间允许Orbex实现时间和成本的双重降低——与传统的CNC加工生产相比，SLM工艺节省了90%的制造时间和超过50%的成本。

SLM®800通过振动和旋转进行粉末清除

“这一直是SLM Solutions的意义所在，”SLM Solutions的首席销售官阿克塞尔·舒尔茨 (Axel Schulz) 博士说。“我们团队的成员帮助发明了激光选区熔化技术！我们一直希望该技术能够成功——这不仅仅是关于销售SLM设备，而是为客户在他们的生产过程中成功创建范例转换。SLM Solutions咨询了Orbex公司如何让这项技术更好地为他们服务，并将这些知识转移到他们的产品中，以确保产品在未来能成功地实现批量化生产。”

Orbex首席技术官Jonas Bjarnoe表示:“SLM Solutions团队展示了真正的奉献精神和对我们工作的深入了解。我期待着在2019年及以后继续这种合作。Orbex和SLM Solutions已经解决了一些将改变太空业务的重要难题。Pankiewicz总结道，“我认为建造火箭是每个工程师的梦想，我很荣幸能够和SLM Solutions及Orbex参与这个项目。”

关于SLM Solutions
SLM Solutions强大的金属增材制造系统可实现最优化、最快速、最可靠且最具成本效益的零件生产。多激光技术，双向铺粉以及闭环式粉末处理，都实现了SLM® 设备一流的安全性，并提高了复杂、完全致密的金属零件的生产速度。SLM Solutions通过在流程的每个阶段与客户合作，提供支持和知识共享，以提高技术的使用，并最大化客户的投资回报，从而在长期不断的成功中获得既得利益。SLM Solutions Group AG是一家上市公司，总部位于德国，在法国、意大利、俄罗斯、印度、中国、新加坡和美国设有办事处。


关于Orbex
Orbex是一家总部位于英国的航天公司，在丹麦和德国设有子公司和生产线。该公司正在建造一个完全经过重新构思和设计的轨道运载火箭，称为Prime，将小卫星送入地球轨道。Prime比其他同类小型运载火箭轻30%，能耗转换率提高20%，每立方升的动力比许多重型运载火箭都大。Orbex的工作人员拥有美国宇航局、欧洲航天局和其他几个商业航天组织的专业背景。该公司由欧洲最大的两家风险投资基金Sunstone TechnologyVentures和高科技基金资助，同时拥有战略投资者Elecnor Deimos Space、英国航天局(UKSA)、欧洲航天局(ESA)和欧盟委员会地平线2020计划。

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