空間發射系統中3D列印技術的應用價值

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太空發射系統又叫空間發射系統（Space Launch System，以下簡稱SLS），是一種從太空梭演變而來的超重型、極大推力運載火箭，由美國宇航局（NASA）設計，目標是在2019年底前將宇航員以及貨物運往深空甚至火星。本期內容圍繞該重型火箭的心臟—RS25火箭發動機展開。

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衝上雲霄

SLS 配備4台RS-25液氫液氧發動機和兩個固體火箭助推器，可產生超過800萬磅的推力，僅發動機點火測試，推力就已達到了額定推力的113%。雖然不懂，但是感覺很厲害。

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RS-25火箭發動機

重型火箭本身就已經很重了，多一點重量意味著要花掉更多的錢，更何況特朗普已經宣布不想再給NASA更多money了。於是，為了減少沒必要的支出，NASA決定採用3D列印！

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可是3D列印的零件到底能不能上天？要是出問題那一下子可就要報廢掉好幾億啊，誰能付得起這個責任！於是包括國內的院士專家們紛紛出來為3D列印站台：3D列印尤其是金屬列印的零件當前的強度遠遠超過鑄件並接近鍛件，而且飛上天的零件只要讓它能堅持完使用的那段時間不出問題就ok，這完全沒問題啊！

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很多零件只工作一會兒，堅持一下就過去了

NASA說干就干，聯合洛克達因公司開始給火箭減重。RS-25發動機本身的零件超過7500個，他們採用3D列印製作了一些重要部件，其中就包括一個叫蓄能器的減震部件以及點火器部件，這些3D列印部件為發動機淘汰了100多個焊接點，成本降低了近35％，生產時間縮短了80％以上，感覺真的要上天了。

3D列印發動機部件優點

蓄能器是用來減少飛行過程中的引擎振動的部件，採用SLM工藝製作，使用的是Concept laser的M2印表機，焊點數量減少78%。點火器由銅合金和鉻鎳鐵合金兩種金屬製造，採用的是DMG的激光沉積設備，使原來四個零件變成一個。

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Concept laser2000R列印過程

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DMG激光沉積

雖然列印出來了，但是不能上天，則需要無數次的測試。 NASA從2015年就開始了一系列的測試，最近一次是在今年2月21日完成，持續了260秒,結果當然是成功。

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真擔心會不會炸了

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沒炸，效果完美

RS-25火箭發動機的熱燃燒測試含有迄今為止最大的3D列印組件，而且工程師計劃在該發動機上增加近40個其他3D列印部件，此舉將大幅降低重型火箭執行未來任務的成本。

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NASA計劃在2019年初同時測試四台RS-25發動機，也許在不久的將來，人類真的可以登上火星了。其實國內很多航天部件也已採用3D列印進行製造，希望未來能夠展示。

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