SAB Aerospace利用DED技术3D打印火箭发动机喷嘴

2024年9月27日，南极熊获悉，SAB Aerospace (SAB)使用 Prima Additive 的定向能量沉积（DED） 技术制作了该公司有史以来生产的最大、最复杂的火箭喷嘴之一的首个演示模型。这一标志性产品的面世与SAB公司的愿景也很相合，即 “一步一步打造太空的未来”。

△DM3DTechnologies的增材制造 SAB 火箭喷嘴。

通过利用 DED 增材制造技术，SABAerospace 可以生产具有复杂内部特征的大型部件，而这在传统制造技术中是无法实现的。这不仅简化了生产流程，还为航空航天部件的设计和功能开辟了新的可能性。

SAB Aerospace 使用配备DED 技术的 Laserdyne 795XL 金属 3D 打印机（来自 Prima Additive），能够以无与伦比的速度、精度和效率生产大型复杂部件。该打印机的构建体积超过一立方米，可以创建定制规格，而这在其他制造技术中很难实现，甚至不可能实现。

△利用其基于 DED 的新型 3D 打印技术，SAB能够比以前更快、更经济高效地生产喷嘴（如图所示）。

SAB Aerospace 与AVIO 合作，利用 Inconel 系列镍基高温合金材料开发了金属 DED 3D 打印火箭发动机喷嘴。这种组合使喷嘴比传统设计更轻、更高效，这对于需要最大限度提高有效载荷能力的深空任务至关重要。

Inconel 专为高性能火箭发动机而设计，是一种镍基高温合金，具有高强度、出色的导热性和卓越的抗蠕变性。Inconel 因其在各种温度和压力下的耐腐蚀性而在航空航天应用中备受青睐。这种特性在恶劣的太空条件下尤其有价值，使其成为制造太空喷嘴的首选材料。

了解 SAB Aerospace 如何利用 DED 增材制造来创造复杂而高效的航空航天部件。这些特性使该材料能够承受高温下的巨大应力和应变，而其良好的低周疲劳性能有助于防止材料失效。Inconel 合金可承受的温度比传统合金高出 40%，从而提高了部件的性能和可重复使用性。

Inconel系列镍基高温合金因其高强度、均匀的耐腐蚀性、抗应力开裂性以及在 500° 至 600°F (260–316°C) 水温范围内的出色抗点蚀性而受到特别青睐。此外，它在高温下（特别是在 1200° 至 1400°F (649–760°C) 时具有高允许设计强度，使其成为此类应用的首选材料。

SAB Aerospace 喷嘴的另一个独特之处在于其创新设计，包含微型内部通道。这些通道对于保持喷嘴的温度至关重要，可防止其在高强度操作条件下熔化。与可能需要数千个单独连接部件的传统制造方法不同，SAB Aerospace 的喷嘴是一体式构造。这减少了连接数量，并大大缩短了制造时间。

虽然各家航空航天公司仍在评估新型合金和 DED 增材制造的潜力，但 SAB Aerospace 已经采用了这些技术。目前，该公司的重点是开发轻型增材制造合金火箭喷嘴，这是实现更高效、更强大的太空任务的关键部件。通过这些努力，该公司旨在引领行业创造创新实用的解决方案，不仅满足而且超越未来太空探索的需求。