Stoke Space部署Solukon的自动化去粉解决方案，用于可重复使用火箭生产

导读：正如市场研究公司AM Research在《商业航天中的3D打印》报告中所说，与传统制造方法相比，增材制造具有许多优势，包括更短的交付周期、重量和零件数量的减少、设计的灵活性以及可持续性。因此，美国火箭公司Stoke Space希望增加进入外太空的机会，并正在利用3D打印技术制造更高效、可快速重复使用的火箭，以实现这一目标。但这些火箭部件的去粉是一项重大挑战。

2024年3月30日，南极熊获悉，美国火箭公司Stoke Space已采用后处理系统制造商Solukon公司的自动去粉解决方案来处理可重复使用的火箭部件。这一解决方案旨在提高生产效率和质量，以确保火箭部件的清洁和再利用。这一举措显示了航天领域对于先进技术的需求，以提高生产效率和降低成本。

Stoke Spac公司表示：“我们正在彻底改变进入太空的方式，我们的火箭100%可重复使用，每天都能飞行。我们专注于100%的可重复使用性和超高的发射频率，这促使我们做出每一个决定。”

△Stoke Space的火箭发动机

可重复使用的火箭对太空旅行的重要意义

Stoke Spac公司的火箭第一级和第二级均为完全可重复使用的，尽管对于第一级火箭而言这并不罕见，但通常第二级火箭会被废弃。然而，它们的第二级火箭在设计上几乎不需要在两次太空飞行之间进行翻新，因为它采用了主动冷却的金属再入大气层隔热罩，这种隔热罩坚固、有韧性，并且采用被动失效模式。因此，它能够在往返太空后重返地球大气层并安全着陆。

此外，该公司还自行设计并采用一种特殊的高导电性铜合金，通过3D打印制造了第一级和第二级发动机推力室，以提高火箭的可重复使用性。这些推力室具有复杂的内部结构和空腔，包括内置歧管和再生冷却通道。然而，这些结构都非常难以清除打印过程中残留的粉末，而铜材料的使用则增加了清洁的难度。由于铜在这些狭小的通道内容易产生粘附和结块，因此要完全清除铜粉并不容易。因此，Stoke Spac公司决定购买Solutkon SFM-AT800-S，以解决这一难题。

△Solutkon SFM-AT800-S

Stoke Spac太空公司发动机和流体系统主管Zach Sander说：“我们之所以选择Solukon，是因为它们在复杂部件自动化除灰方面具有行业领先的能力。蓄热式冷却火箭发动机推力室是出了名的难除粉部件，我们希望确保有一台坚固耐用的机器能够可靠地为这些难除粉的铜制部件除粉。”

SFM-AT800-S由西门子和Solukon共同开发，并于2018年在formnext上发布。这套自动除粉系统用于金属粉末床熔化（PBF），基于Solukon的SPR技术，能够高效地对最大为600x600x600毫米、重达300公斤的零件进行除粉。尽管SFM-AT800-S并非Solukon最大的粉末去除系统，但对于一些更具挑战性的部件，如热交换器和飞机发动机执行器等，它仍然是一个很好的解决方案。该系统能够在受保护的环境中进行无限制的双轴旋转和有针对性的振动，以自动清除印刷部件中未熔化的粉末。

对于那些具有几何形状和内部通道难以进入的最困难情况，可以通过分析零件的CAD文件来进一步优化除粉。这正是Solukon智能除粉软件的应用之处。

SPR-Pathfinder和工件的数字孪生系统一起工作，自动计算出最适合去除粉末的运动步骤。然后，SFM-AT800-S会读取这个运动序列，对其进行编程并执行，以实现对复杂结构的自动无残留粉末去除。

另一种对可重复使用火箭发动机推力室特别有用的粉末清除工具是高频敲击器。Stoke Spac公司为其Solukon系统选择了这一附加装置，以帮助松动残留在零件内部通道中的铜粉。该公司还将超声波振动系统直接连接到部件上，以帮助增加粉末的流动。

自动化后处理技术可以提高效率、减少人为干预，确保后处理过程的一致性和可重复性，从而与金属3D打印技术相互配合，实现高质量、高效率的生产。