3D 打印能否幫助火箭升空?

香港2015年4月27日電 /美通社/ --  您是否認為3D 打印機僅是業餘愛好者的一項新玩意或只是製造小擺設的工具？或只限用於生產原型設計火箭製造商United Launch Alliance （簡稱ULA）卻告訴您，他們有更創新的用途。

ULA 致力於為美國國家航空航天局 (NASA)、美國空軍和商業衛星製造火箭。該公司知道，超過25年來，3D 打印不僅是一項重要的工具，也是一項不斷進步的生產工藝。ULA 瞭解到一兩種關於3D打印的關鍵性應用。該公司的低端火箭造價就高達1.65億美元。它們必須能夠將重達6萬多磅、價值數十億美元的衛星發射到太空。

增材製造系統生產商 Stratasys Ltd.(Nasdaq:SSYS) 垂直解決方案部門副總裁兼總經理 Rich Garrity 表示：「任何一項應用都需要非常嚴格的標準。火箭必須能夠承受壓力、重力、速度、振動、高溫和嚴寒。」 

作為美國首要的發射服務公司，United Launch Alliance 於過去50多年來憑藉其傳統的系統 - Atlas 和 Delta – 確保美國在太空領域的地位。與其他採用3D 打印的領先製造商一樣，ULA 也經歷了從原型設計到工具加工再到飛行零件生產這一過程。

購入兩台Stratasys Fortus 900mc 3D生產系統 後，ULA 開始對擎天神五號 (Atlas V) 上的環境控制系統導管進行升級。擎天神五號將於2016年搭載新的3D 零件執行發射任務。環境控制系統導管對發射準備工作非常重要，主要負責為火箭助推器內靈敏的電子零件輸送氮氣。

過去的環境控制系統導管裝配設計包含140個零件，ULA 通過採用 FDM 3D 打印技術對該設計進行改造，將零件總數量整合至只有16個，不僅大大節省了安裝時間，零件生產成本也因此降低了57%。

ULA 選擇採用 ULTEM 9085  FDM 熱塑材料來生產耐用的高性能終端零件。ULA 增材製造項目經理 Greg Arend 稱：「ULTEM 9085能夠在各種溫度範圍提供突出的強度性能。我們的測試顯示該材料具有較強的溫度耐受性，並且非常堅硬，能夠抵受火箭發射時和飛行途中所產生的振動和壓力。我們對它的性能非常滿意。」

擎天神五號不會成為最後一枚採用3D打印技術的運載火箭。ULA 計劃將其新一代火箭的3D 打印零件數量增至超過100個。