尼康與日本宇宙航空JAXA合作共同推進航天零部件的增材制造技術(shù)

2025年3月6日，南極熊獲悉，金屬增材制造解決方案提供商尼康SLM Solutions宣布已成為日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)（JAXA）的技術(shù)開發(fā)合作伙伴，專注于太空探索、衛(wèi)星開發(fā)和航空航天研究。在2024財年的太空戰(zhàn)略基金（SSF）框架下，尼康將致力于“輕量化、高性能和低成本太空運輸系統(tǒng)的創(chuàng)新技術(shù)”項目。

尼康與JAXA合作的主要目標和結(jié)構(gòu)

該計劃的重點是通過過程監(jiān)控、先進的模擬技術(shù)和實驗驗證來開發(fā)和優(yōu)化大型金屬3D增材制造系統(tǒng)。它旨在通過評估工藝參數(shù)（特別是銅合金制造中的工藝參數(shù)）和建立全面的生命周期流程（包括粉末規(guī)格、存儲、制造參數(shù)和材料再利用）來提高制造質(zhì)量，從而提高效率和可持續(xù)性。

同時，尼康將建立國內(nèi)企業(yè)和大學的合作框架，利用專業(yè)知識開發(fā)日本首個大型金屬3D增材制造系統(tǒng)。此外，尼康還將利用它在光學、數(shù)字制造和研究方面的優(yōu)勢。通過利用尼康SLM Solutions的NXG XII 600系統(tǒng)以及國內(nèi)生產(chǎn)設(shè)施，計劃將改進太空制造流程，以支持下一代太空運輸任務(wù)。

△NXG XII 600增材制造系統(tǒng)

尼康SLM解決方案NXG XII 600

尼康SLM Solutions NXG XII 600，于2020年推出，標志著金屬3D打印技術(shù)的一個重要進步。這個設(shè)備配備了12個1kW激光器，專為大規(guī)模生產(chǎn)而設(shè)計，能夠制造航空航天和汽車行業(yè)所需的關(guān)鍵復(fù)雜部件。

2025年2月，公司在埼玉縣行田市開設(shè)了日本尼康3D打印技術(shù)中心。在此之前，尼康已在2024年7月在加利福尼亞州長灘成立了第一家增材制造技術(shù)中心。位于日本的工廠配備了NXG XII 600激光束粉末床熔融增材制造機，支持國防、航空航天和航空領(lǐng)域的應(yīng)用。

3D打印在航天器中的應(yīng)用

3D打印技術(shù)在航天器制造領(lǐng)域的應(yīng)用正不斷擴展。麻省理工學院（MIT）的研究團隊開發(fā)出一種完全3D打印的電噴霧發(fā)動機，該發(fā)動機能夠產(chǎn)生高速小液滴噴射以提供推進力。這一創(chuàng)新技術(shù)對于小型衛(wèi)星，如CubeSats，尤為重要，并且是在MathWorks獎學金和MIT.nano設(shè)施支持下的NewSat項目中開發(fā)的。

此外，美國3D打印機制造商Rosotics宣布它的大型金屬3D打印機Halo系統(tǒng)將被用于生產(chǎn)軌道轉(zhuǎn)移飛行器。這些自主航天器旨在執(zhí)行月球機動任務(wù)以及前往地球與月球之間的L5拉格朗日點的任務(wù)。

此次尼康與JAXA合作合作的目標是推動大型精密太空部件的增材制造技術(shù)，以降低成本、縮短交貨時間并拓寬應(yīng)用范圍，從而提升日本在全球市場中的競爭力。通過這一努力，尼康將為太空運輸系統(tǒng)的未來發(fā)展做出相關(guān)貢獻。