Eplus3D与LEAP 71合作，在Formnext 2024上提供世界上最大的金属印刷火箭推力器

易加增材与 LEAP 71 长期以来一直在金属 3D 打印与计算工程领域保持合作。近日，双方共同完成了全球最大的单件一体化 3D 打印火箭推力器制造，再次取得一项重要技术里程碑。

极具挑战性的设计

这款 200 kN 推力器高度超过 1.3 米，由 LEAP 71 使用其Noyron 大型计算工程模型（Large Computational Engineering Model）完成设计。

Noyron 将工程知识、设计逻辑、物理规律以及制造约束整合进统一的计算模型之中，是一种面向复杂机械设计的计算式 AI 系统。

这款 200 kN 推力器采用低温液氧（LOX）和煤油作为推进剂，可以看作 LEAP 71 此前 Noyron TKL-5 火箭发动机的“大型进化版本”。后者已于 6 月成功完成热试车，而此次 200 kN 推力器的推力达到其 40 倍。

该推力器将过去需要分开制造的多个部件整合进同一个整体结构中。其采用高性能铝合金 AlSi10Mg 制造，并通过易加增材 EP-M650-1600 金属粉末床熔融（MPBF™）设备完成增材制造，打印过程中使用了 6 台 500 W 激光器。

图 1——发动机位于易加增材北京工厂的开箱工位

LEAP 71 董事总经理 Josefine Lissner 表示：

“LEAP 71 的计算模型能够在无需 CAD 的情况下自主完成航天硬件设计。但目前增材制造（AM）工艺仍存在一些限制，其中包括大多数工业级 3D 打印设备成形尺寸较小，这一直限制着我们的设计能力。

易加增材不仅在打印尺寸方面不断突破极限，同时还能够稳定、重复地获得高质量打印结果，其最终成品质量甚至超出了我们的预期。”

EP-M650H 拥有巨大的 650 × 650 × 1600 mm 成形空间，使 LEAP 71 能够设计出高度集成的一体化推力器结构，并由易加增材在一次连续打印过程中完成制造。

整个打印过程持续了 354 小时。

技术创新

传统火箭推力器通常由大量独立零部件组成，这些零部件需要分别进行制造、质量检测，并在装配过程中确保能够有效密封高温燃气。

此次展示的推力器则将发动机的多个关键结构全部集成在一个可通过 3D 打印制造的整体零件中，包括燃烧室、喷管、冷却通道、歧管以及结构支撑部件。

发动机采用高性能铝合金 AlSi10Mg 制造。

对于火箭推进应用而言，铝合金是一种具有挑战性的材料，主要原因在于其熔点较低，并且与氧具有较强的反应活性。

该火箭发动机采用了双重热管理策略：主燃烧室通过低温液氧进行再生冷却，而喷管上部则使用煤油燃料进行冷却。

打印层厚选择为 60 μm，以尽可能降低内部冷却通道壁面的粗糙度，从而减少由摩擦引起的流体压力损失。

图 2——200 kN 推力器

以金属 3D 打印推动航空航天未来发展

此次火箭发动机的成功制造，充分展示了易加增材在大型复杂零部件增材制造方面的能力，同时也进一步体现了其在金属增材制造工艺研发方面深厚的技术积累。

通过针对高性能材料精准优化打印参数，易加增材将打印精度和表面质量提升到了较高水平，使最终成品能够在无需额外后处理的情况下满足甚至超过推力器的质量要求。

这一成果标志着 3D 打印技术，特别是在航空航天领域应用方面取得了又一个重要进展。

LEAP 71 与易加增材的成功合作，也充分展示了计算工程与增材制造相结合的技术潜力。

借助计算工程，可以设计出具有高度功能集成和复杂内部结构的机械系统，而这些结构往往只有通过增材制造技术才能真正实现。

这种设计与制造之间高度紧密的融合，不仅能够加快先进航空航天零部件及系统的开发，同时也为其他行业的创新带来了更多可能性。

您将可以在 Formnext 2024 展会上看到这款 200 kN 推力器。

易加增材展位：12.0 号馆，E101 展位，让我们携手，让您的创意成为现实。

关于 LEAP 71

LEAP 71 是一家总部位于阿联酋迪拜的全球科技公司，专注于开创并推动新兴的计算工程（Computational Engineering）领域。

通过先进的软件算法，公司能够自主完成复杂实体产品的设计。

LEAP 71 技术创新的核心是 Noyron——大型计算工程模型（Large Computational Engineering Model）。借助该模型，可以在极少人工干预的情况下快速生成复杂机械系统设计。

2024 年 6 月，LEAP 71 成功完成了一台 3D 打印液体燃料火箭发动机的点火测试。该发动机完全由 Noyron 完成设计，充分验证了这种计算工程方法在实际工程应用中的巨大潜力。

目前，LEAP 71 正与全球合作伙伴共同推进航空航天、电动出行以及热管理系统等多个行业的技术创新。

更多信息请访问：

https://leap71.com

关于易加增材

自 1993 年研发中国首台 PBF 设备以来，易加增材一直致力于工业级增材制造系统及应用技术的研发。

公司主要采用 MPBF™（Metal Powder Bed Fusion，金属粉末床熔融）以及 PPBF™（Polymer Powder Bed Fusion，聚合物粉末床熔融）3D 打印技术，为多个行业提供专业的增材制造应用解决方案。

易加增材的应用领域涵盖航空航天、能源、石油与天然气、汽车、模具、医疗、消费品以及精密制造等行业。