位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心的工程师开发并测试了一种名为激光直接抛光（LWDC）的新型增材制造技术。 3D打印方法可用于在更短的时间内以更低的成本制造火箭发动机喷嘴。

你可能永远不会拥有美国航空航天局使用的那种增材制造设备，但空间组织的3D打印工作仍然是世界上最引人入胜的。我们一直密切关注其空间发射系统的部分3D打印RS-25火箭发动机，而其更多的3D打印项目通常同样有趣。

本周，美国宇航局马歇尔太空飞行中心的工程师透露了一种全新的增材制造工艺的发展。它被称为Laser Wire Direct Closeout，可用于制造3D印刷火箭发动机喷嘴 - 与其他金属添加剂制造技术相比，其速度更快，成本更低。

顾名思义，LWDC不是粉末床添加剂制造工艺。相反，3D打印技术使用自由形式的能量线沉积工艺来制造复杂的金属部件。该技术已被美国宇航局授予专利，据称可将制造时间从几个月缩短到几周。

据美国国家航空航天局的工程师介绍，3D打印过程旨在精确地“关闭”打印喷嘴的冷却液通道。 这些通道含有高压冷却液，可以保护喷嘴极薄的壁面免受极高的温度影响。

美国国家航空和宇宙航行局使用的火箭发动机喷嘴类型被主动冷却或“再生式”冷却，这意味着在喷嘴内制造了一系列通道，随后在燃烧循环中使用的推进剂通过喷嘴布置以适当地冷却其壁。 但是，这些通道必须封闭，密封，以容纳高压冷却液。

美国宇航局新的LWDC 3D打印工艺有效地密封了冷却液通道，并形成了一个支撑“护套”，在发动机运行期间对结构负载进行反应。

马歇尔发动机部件开发和技术分部的高级推进工程师Paul Gradl表示：“我们推动这项技术的动机是开发一个强大的工艺，消除传统制造工艺中的几个步骤。 “由于喷嘴的热壁只有几张纸的厚度，并且在操作过程中必须承受高温和应变，因此制造过程变得更加复杂。”

3D打印技术已经被佛罗里达州圣露西港的Keystone Synergistic使用，该公司使用LWDC来制造和测试自己的喷嘴。 3D打印的火箭发动机喷嘴在马歇尔太空飞行中心进行了热测试，测试时间超过1,040秒。

作为同一项研究的一部分，美国宇航局还开发了一种磨料水射流研磨工艺，以及第二个3D打印工艺，该工艺可以生成近净形的内衬，用于容纳喷射研磨的通道。

所有这些新技术都是通过美国国家航空航天局的小企业创新研究计划开发的，帮助小企业从美国宇航局的巨大技术能力中受益。

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