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

來源：SLM

據了解，Orbex通過SLM®800生產出了全球最大的單件金屬3D打印火箭引擎。這家總部位于英國的航天公司成立于2015年并致力于小型衛(wèi)星運載火箭的研發(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，其新穎的零震動分級運輸和載荷分離也能實現零軌道碎片。與此同時，通過激光選區(qū)熔化技術實現了最優(yōu)化設計,相比其他所有的同類運載火箭，這款火箭的結構重量減輕了30%，能耗轉換率提升了20%。

Orbex已經從英國航天局、風險投資公司Sunstone Technology Ventures以及高科技基金等機構獲得了3000萬英鎊(合4000萬美元)的公共和私人資金，并從美國宇航局(NASA)、歐洲航天局(ESA)和阿瑞亞娜(Ariane)等國際領先的航天機構獲得經驗，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呂貝克的SLM Solutions的應用工程師團隊緊密合作，以確保成功地將設計用SLM技術進行生產——由于組件的復雜性和尺寸要求，這一壯舉需要設備供應商的合作。

應用專家Lukas Pankiewicz領導了SLM Solutions內部的咨詢團隊，為這種特殊的幾何結構開發(fā)了一組獨特的優(yōu)化參數。Pankiewicz與Orbex的設計團隊緊密合作，就各種設計特性和建造取向選項提供咨詢，確保零件成功地制造出來，達到所需的材料特性和尺寸精度。“我們的目標是實現Orbex團隊的質量要求，保證部件的功能性，使其適合于增材制造。在數據準備過程中使用的每一個支撐結構都經過了專門的設計，以獲得引擎每個部分的最佳質量，同時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)動機可以在一塊特殊的鎳合金基板上進行制造。SLM®800的SLM®HUB拆件系統(tǒng)集成了非接觸式閉環(huán)粉末處理和自動成型缸輸送機，將成品部件轉移到一個拆件站，該拆件站的設計目的是通過振動和旋轉來清除粉末。Pankiewicz確保將粉末去除策略與目標導向的輸送通道結合到生產中，以確保盡可能多的粉末從零件中去除，同時減少材料損失。生產完成后，在SLM Solutions公司的金相實驗室對與發(fā)動機一起生產的質檢樣品進行分析，孔隙度水平和分布情況被證明符合質量驗收標準。SLM工藝固有的快速迭代時間允許Orbex實現時間和成本的雙重降低——與傳統(tǒng)的CNC加工生產相比，SLM工藝節(jié)省了90%的制造時間和超過50%的成本。

SLM®800通過振動和旋轉進行粉末清除

“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隊的成員幫助發(fā)明了激光選區(qū)熔化技術！我們一直希望該技術能夠成功——這不僅僅是關于銷售SLM設備，而是為客戶在他們的生產過程中成功創(chuàng)建范例轉換。SLM Solutions咨詢了Orbex公司如何讓這項技術更好地為他們服務，并將這些知識轉移到他們的產品中，以確保產品在未來能成功地實現批量化生產。”

Orbex首席技術官Jonas Bjarnoe表示:“SLM Solutions團隊展示了真正的奉獻精神和對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已經解決了一些將改變太空業(yè)務的重要難題。Pankiewicz總結道，“我認為建造火箭是每個工程師的夢想，我很榮幸能夠和SLM Solutions及Orbex參與這個項目。”

關于SLM Solutions
SLM Solutions強大的金屬增材制造系統(tǒng)可實現最優(yōu)化、最快速、最可靠且最具成本效益的零件生產。多激光技術，雙向鋪粉以及閉環(huán)式粉末處理，都實現了SLM® 設備一流的安全性，并提高了復雜、完全致密的金屬零件的生產速度。SLM Solutions通過在流程的每個階段與客戶合作，提供支持和知識共享，以提高技術的使用，并最大化客戶的投資回報，從而在長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，在法國、意大利、俄羅斯、印度、中國、新加坡和美國設有辦事處。


關于Orbex
Orbex是一家總部位于英國的航天公司，在丹麥和德國設有子公司和生產線。該公司正在建造一個完全經過重新構思和設計的軌道運載火箭，稱為Prime，將小衛(wèi)星送入地球軌道。Prime比其他同類小型運載火箭輕30%，能耗轉換率提高20%，每立方升的動力比許多重型運載火箭都大。Orbex的工作人員擁有美國宇航局、歐洲航天局和其他幾個商業(yè)航天組織的專業(yè)背景。該公司由歐洲最大的兩家風險投資基金Sunstone TechnologyVentures和高科技基金資助，同時擁有戰(zhàn)略投資者Elecnor Deimos Space、英國航天局(UKSA)、歐洲航天局(ESA)和歐盟委員會地平線2020計劃。

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