巨型3D打印機可快速建造碳纖維中子火箭
2024年10月24日07:40 | 來源:科技日報
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制造大型復合材料火箭絕非易事,工程師團隊需要耗費大量時間,手工鋪設成千上萬層碳纖維,以確保其精確對齊。據美國趣味科學網站22日報道,為大幅縮短這一耗時過程,美國火箭實驗室公司使用了一款重達90噸的巨型3D打印機——自動纖維鋪設(AFP)機,能將上述過程從幾周縮短至一天。
該公司宣稱,AFP機能以驚人速度制造碳纖維層,並以超高精度構建復雜結構。目前,公司正利用AFP機打造中子火箭,有望將火箭制造時間減少15萬個工時,這將顯著提升中子火箭的生產效率,使其更具成本效益。一旦完成,中子火箭將成為全球最大碳復合材料火箭。
今年8月,該公司在位於美國馬裡蘭州的中子火箭工廠安裝了這台巨型AFP機。這台機器長12米,能生產火箭上由碳復合材料制成的所有大型部件,包括28米長的級間段和整流罩、直徑7米的火箭一級箱和直徑5米的火箭二級箱的面板。
火箭實驗室公司指出,AFP機能以每分鐘100米的速度,快速鋪設碳纖維復合材料。此外,它還內置了一個檢測系統,能在鋪設碳纖維復合材料的過程中,自動檢查其中的微小缺陷。一旦發現瑕疵,系統將立即提醒操作員予以修復,從而確保運載火箭的結構符合質量標准。
火箭實驗室的中子火箭計劃大規模採用碳纖維復合材料。這種材料不僅強度驚人,而且重量極輕,是太空旅行的理想選擇。
該公司表示,在這款巨型3D打印機的幫助下,他們將能以更低成本、更快速度制造出中子火箭。第一枚中子火箭預計於2025年發射升空。
(責編:李慧博、孫娜)
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