3D打印，或增材制造技術(shù)似乎能夠涉足幾乎每一個(gè)行業(yè)，甚至包括火箭科學(xué)。近日，在亞拉巴馬州Huntsville的美國宇航局(NASA)馬歇爾太空飛行中心，工程師們最近使用中子來幫助了解增材制造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)部件的優(yōu)勢。

據(jù)了解，這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)使用的是美國橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室(ORNL)高通量同位素反應(yīng)堆(HFIR)里的中子殘余應(yīng)力測繪設(shè)備和HB-2B束線來研究增材制造材料中的殘余應(yīng)力，來檢驗(yàn)它們是否適合飛行。如果通過的話，這將顯著降低飛行器硬件部件制造的成本和時(shí)間。

“如果能夠使用增材制造的部件來打造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，我們就能夠把制造一個(gè)可用于太空飛行的發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)間減少幾年。”馬歇爾太空飛行中心的Stacey Bagg說。

馬歇爾太空飛行中心的研究人員Stacey Bagg正在用HFIR的HB-2B束線來研究增材制造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)部件上的殘余應(yīng)力，以確認(rèn)它是否適合太空飛行(下同)

如此大幅度的減少制造時(shí)間顯然也意味著成本的大幅節(jié)約。但是在將3D打印的部件用于太空飛行之前，研究團(tuán)隊(duì)需要確認(rèn)它是否是絕對(duì)安全的。

“我們最為關(guān)注的是生產(chǎn)出來的增材制造部件的殘余應(yīng)力，這種殘余應(yīng)力可能會(huì)影響到材料性能和制造部件的幾何形狀。而且，要對(duì)這些生成的復(fù)雜形狀進(jìn)行測量是比較困難的。”Bagg說：“而HFIR中子殘余應(yīng)力設(shè)備則具有獨(dú)特的能力，可以獲得關(guān)于這些形狀的詳細(xì)內(nèi)部殘余應(yīng)力測量結(jié)果。”

除此之外，這項(xiàng)研究還為科學(xué)家們了解在增材制造過程中，殘余應(yīng)力是如何圍繞著火箭推進(jìn)系統(tǒng)零部件的共同特征發(fā)展的提供了基本數(shù)據(jù)。據(jù)悉，該團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)研究將公開發(fā)表，這樣就可以被用來改進(jìn)基于粉末床的增材制造工藝，使得3D打印出來的部件具有更好的機(jī)械和幾何屬性。