案例 | Orbex通過SLM®800激光選區(qū)熔化設(shè)備生產(chǎn)出全球最大的單件3D打印火箭引擎

來源：SLM

據(jù)了解，Orbex通過SLM®800生產(chǎn)出了全球最大的單件金屬3D打印火箭引擎。這家總部位于英國(guó)的航天公司成立于2015年并致力于小型衛(wèi)星運(yùn)載火箭的研發(fā)，在其位于蘇格蘭福雷斯的新總部盛大開幕儀式上介紹了一款革命性的環(huán)�；鸺�：Prime。這一款新奇的Orbex發(fā)射器不僅使用100%可再生燃料，減少了90%的碳排放，其新穎的零震動(dòng)分級(jí)運(yùn)輸和載荷分離也能實(shí)現(xiàn)零軌道碎片。與此同時(shí)，通過激光選區(qū)熔化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)化設(shè)計(jì),相比其他所有的同類運(yùn)載火箭，這款火箭的結(jié)構(gòu)重量減輕了30%，能耗轉(zhuǎn)換率提升了20%。

Orbex已經(jīng)從英國(guó)航天局、風(fēng)險(xiǎn)投資公司Sunstone Technology Ventures以及高科技基金等機(jī)構(gòu)獲得了3000萬英鎊(合4000萬美元)的公共和私人資金，并從美國(guó)宇航局(NASA)、歐洲航天局(ESA)和阿瑞亞娜(Ariane)等國(guó)際領(lǐng)先的航天機(jī)構(gòu)獲得經(jīng)驗(yàn)，吸引了頂尖的研發(fā)人才。Orbex的航空航天工程師與總部位于德國(guó)呂貝克的SLM Solutions的應(yīng)用工程師團(tuán)隊(duì)緊密合作，以確保成功地將設(shè)計(jì)用SLM技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)——由于組件的復(fù)雜性和尺寸要求，這一壯舉需要設(shè)備供應(yīng)商的合作。

應(yīng)用專家Lukas Pankiewicz領(lǐng)導(dǎo)了SLM Solutions內(nèi)部的咨詢團(tuán)隊(duì)，為這種特殊的幾何結(jié)構(gòu)開發(fā)了一組獨(dú)特的優(yōu)化參數(shù)。Pankiewicz與Orbex的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)緊密合作，就各種設(shè)計(jì)特性和建造取向選項(xiàng)提供咨詢，確保零件成功地制造出來，達(dá)到所需的材料特性和尺寸精度�！拔覀兊哪繕�(biāo)是實(shí)現(xiàn)Orbex團(tuán)隊(duì)的質(zhì)量要求，保證部件的功能性，使其適合于增材制造。在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備過程中使用的每一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)都經(jīng)過了專門的設(shè)計(jì)，以獲得引擎每個(gè)部分的最佳質(zhì)量，同時(shí)還考慮了后處理的工序�！�

SLM®800大尺寸金屬增材制造系統(tǒng)采用280x500mm粉末床，可制造800mm高的零件，使Orbex的Prime發(fā)動(dòng)機(jī)可以在一塊特殊的鎳合金基板上進(jìn)行制造。SLM®800的SLM®HUB拆件系統(tǒng)集成了非接觸式閉環(huán)粉末處理和自動(dòng)成型缸輸送機(jī)，將成品部件轉(zhuǎn)移到一個(gè)拆件站，該拆件站的設(shè)計(jì)目的是通過振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)來清除粉末。Pankiewicz確保將粉末去除策略與目標(biāo)導(dǎo)向的輸送通道結(jié)合到生產(chǎn)中，以確保盡可能多的粉末從零件中去除，同時(shí)減少材料損失。生產(chǎn)完成后，在SLM Solutions公司的金相實(shí)驗(yàn)室對(duì)與發(fā)動(dòng)機(jī)一起生產(chǎn)的質(zhì)檢樣品進(jìn)行分析，孔隙度水平和分布情況被證明符合質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。SLM工藝固有的快速迭代時(shí)間允許Orbex實(shí)現(xiàn)時(shí)間和成本的雙重降低——與傳統(tǒng)的CNC加工生產(chǎn)相比，SLM工藝節(jié)省了90%的制造時(shí)間和超過50%的成本。

SLM®800通過振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)進(jìn)行粉末清除

“這一直是SLM Solutions的意義所在，”SLM Solutions的首席銷售官阿克塞爾·舒爾茨 (Axel Schulz) 博士說�！拔覀儓F(tuán)隊(duì)的成員幫助發(fā)明了激光選區(qū)熔化技術(shù)！我們一直希望該技術(shù)能夠成功——這不僅僅是關(guān)于銷售SLM設(shè)備，而是為客戶在他們的生產(chǎn)過程中成功創(chuàng)建范例轉(zhuǎn)換。SLM Solutions咨詢了Orbex公司如何讓這項(xiàng)技術(shù)更好地為他們服務(wù)，并將這些知識(shí)轉(zhuǎn)移到他們的產(chǎn)品中，以確保產(chǎn)品在未來能成功地實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。”

Orbex首席技術(shù)官Jonas Bjarnoe表示:“SLM Solutions團(tuán)隊(duì)展示了真正的奉獻(xiàn)精神和對(duì)我們工作的深入了解。我期待著在2019年及以后繼續(xù)這種合作。Orbex和SLM Solutions已經(jīng)解決了一些將改變太空業(yè)務(wù)的重要難題。Pankiewicz總結(jié)道，“我認(rèn)為建造火箭是每個(gè)工程師的夢(mèng)想，我很榮幸能夠和SLM Solutions及Orbex參與這個(gè)項(xiàng)目�！�

關(guān)于SLM Solutions
SLM Solutions強(qiáng)大的金屬增材制造系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化、最快速、最可靠且最具成本效益的零件生產(chǎn)。多激光技術(shù)，雙向鋪粉以及閉環(huán)式粉末處理，都實(shí)現(xiàn)了SLM® 設(shè)備一流的安全性，并提高了復(fù)雜、完全致密的金屬零件的生產(chǎn)速度。SLM Solutions通過在流程的每個(gè)階段與客戶合作，提供支持和知識(shí)共享，以提高技術(shù)的使用，并最大化客戶的投資回報(bào)，從而在長(zhǎng)期不斷的成功中獲得既得利益。SLM Solutions Group AG是一家上市公司，總部位于德國(guó)，在法國(guó)、意大利、俄羅斯、印度、中國(guó)、新加坡和美國(guó)設(shè)有辦事處。


關(guān)于Orbex
Orbex是一家總部位于英國(guó)的航天公司，在丹麥和德國(guó)設(shè)有子公司和生產(chǎn)線。該公司正在建造一個(gè)完全經(jīng)過重新構(gòu)思和設(shè)計(jì)的軌道運(yùn)載火箭，稱為Prime，將小衛(wèi)星送入地球軌道。Prime比其他同類小型運(yùn)載火箭輕30%，能耗轉(zhuǎn)換率提高20%，每立方升的動(dòng)力比許多重型運(yùn)載火箭都大。Orbex的工作人員擁有美國(guó)宇航局、歐洲航天局和其他幾個(gè)商業(yè)航天組織的專業(yè)背景。該公司由歐洲最大的兩家風(fēng)險(xiǎn)投資基金Sunstone TechnologyVentures和高科技基金資助，同時(shí)擁有戰(zhàn)略投資者Elecnor Deimos Space、英國(guó)航天局(UKSA)、歐洲航天局(ESA)和歐盟委員會(huì)地平線2020計(jì)劃。

來源：SLM