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AM易道

01-09 16:28
造固体火箭的第一步,用好3D打印
如图1图2所示,加拿大航天公司NordSpace宣布成功测试高超音速固体火箭发动机壳体时,图中那些闪着金属光泽的圆筒状零件,并不是传统制造产物。没有焊缝,没有拼接痕迹,仿佛是从某个未来实验室里直接长出来的。这些壳体采用的是激光粉末床熔融技术(LPBF)的金属3D打印,在一层薄如发丝的金属粉末上,高能激光按照预设路径扫描,所过之处,粉末瞬间熔化并凝固。然后铺上新的一层粉末,再扫描,再熔化。如此往复,层层叠加,直到一个完整的三维零件从粉末床中生长出来。对于火箭发动机壳体这类大尺寸、高精度零件而言,3D打印可以一体成型。没有焊接,没有组装,一个零件就是一个零件。这正是金属3D打印在航天领域最诱人的地方:设计自由度。传统制造固体火箭发动机壳体,需要铸造、锻造、机加工、焊接等多道工序。每一道工序都意味着成本、时间,以及潜在的失效点。而LPBF可以直接将模型变成实物,内部可以有复杂的冷却通道,壁厚可以渐变,结构可以拓扑优化。这些在传统工艺中要么极其昂贵,要么根本做不到。为什么是壳体?高超音速飞行器对发动机的要求极为苛刻:要承受剧烈的温度变化、要足够轻以减少结构质量、还要能快速迭代以适应不同任务需求。壳体作为发动机的骨架,承担着容纳推进剂、承受燃烧压力、连接其他结构件的多重任务。如果壳体无法快速、高质量地制造出来,整个发动机的开发周期就会被拖慢。LPBF能用的金属材料清单已经相当可观:钛合金、铝合金、镍基高温合金、马氏体时效钢、不锈钢、钴铬合金……NordSpace没有透露具体使用了哪种材料,但从高超音速应用的描述来看,很可能是镍基合金如Inconel 718,这种材料在极端温度下仍能保持优异的机械性能。不过一个对于所有人都很关键的问题是,这些动辄数百万的工业3D打印设备、航空级的金属粉末、严苛的工艺参数……和普通3D打印爱好者有什么关系?有意思的是,3D打印恰恰正在模糊专业与业余的边界。有人用FDM3D打印这种消费级3D打印技术制作混合动力火箭的燃料药柱,在沙漠试飞成功.有创客用消费级FDM打印尝试打印混合火箭发动机,虽然大多数试验都以自毁告终(如图3图4所示),但基本原理是行得通的。未来我们将分享类似DIY案例。#商业航天 #DIY #3D打印
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AM易道

01-05 14:34
老外又在3D打印新奇特:四个值得细看的设计
这周海外3D打印社区出现了四个让人忍不住细看的帖子,它们风格迥异,却都展现了这个圈子最迷人的特质:总有人在用3D打印做出人意料的事情。第一张图是有人在Facebook Marketplace挂出一批"微缩树木模型",标价每棵5美元,描述里写着"顶部粘点绿色即可使用"。评论区炸锅,因为所有人都认出这是打印时产生的树状支撑结构,卖家甚至懒得清理拉丝。有人调侃"这是圣诞节特别版,自带蜘蛛网",也有人认真分析:确实有桌游玩家用这类结构做战锤或DnD的场景树木,加点植绒效果意外地好。启发是,我们每天产生的支撑结构、失败打印件,换一个圈子可能就是有用的素材。水族箱装饰、教学材料、艺术创作原料,是潜在可能。第二张图展示了一座埃及风格金字塔,但有趣的是层层拆开后是多功能桌游集合体,包含了储物空间、四子棋、国际象棋棋盘、卡牌盒等功能。整座金字塔需要约800克耗材。这类多功能产品常见,但做到这个完成度的不多。它体现了一种值得借鉴的思路,静态时是艺术品,动态时能互动,兼具收藏价值与实用功能。第三张图是一款叫Align Buddy的书架整理工具,原理简单。带斜角的推板沿书架一推,所有书脊瞬间整齐。有意思的是评论区的用户反馈。有人说用久了书脊会留痕,设计者立刻回应已推出带滚轮的改进版,有人建议边缘贴毛毡,简单有效。当然也有人指出用手指也能做到,设计者回复:"我买3D打印机可不是为了用手指的。"这款产品的启发是,解决生活中微小但真实的痛点,往往比追求宏大创新更容易获得市场,而快速响应用户反馈的迭代能力和产品本身一样重要。  最后一张图比较有趣。网友安装了一块3D打印开关面板,上面密密麻麻十几个开关,但只有2个是真的。发帖人说"期待明早妻子的积极反馈"。评论区秒变整蛊方案研讨会,比如把真开关倒装、让开关控制别的房间、用微控制器让生效开关随机变化,甚至设置成上上下下左右左右BA的秘籍组合才能开灯。六小时后有人开始担心发帖人的人身安全和家庭幸福。玩笑归玩笑,这四个设计和应用代表了不同面向。有人琢磨废料变现,有人打磨实用小工具,有人创造复杂精美的作品,还有人追求整蛊的乐趣。这种多样性正是3D打印最吸引人的地方。
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AM易道

01-05 12:44
稚晖君启元Q1,给3D打印行业送了份跨年大礼
就在今日,全球首款全身力控小尺寸人形机器人启元Q1正式发布。上纬新材董事长彭志辉(稚晖君)宣布,公司将以上纬启元品牌进军个人机器人赛道,并首次对外明确了这一业务方向。作为全球最小全身力控人形机器人,发布强调,"启元Q1在关节系统、整机尺寸与应用场景上均实现了多项突破,将实验室级的人形机器人能力浓缩至背包大小的体量中。"根据发布的内容,"它重新定义了小型化人形机器人的可能性,旨在打造个人可拥有、可使用、可创作的机器人形态,为个人机器人市场注入全新活力,也为未来的商业场景提供了更多想象空间。"我们看到启元Q1发布提到"外观结构件完全开源,支持3D打印定制"时,倍感兴奋。我们见过太多开源最后变成PPT,太多支持定制只是说说而已。但稚晖君不一样。去年灵犀X1开源时,人家是真把图纸扔网上。所以这次启元Q1说开源,我们选择再次相信。这机器人让我们兴奋的点在于,0.8米站立、收纳后0.5米能塞进双肩包,这个尺寸太妙了。以前开源机器人,动辄一米多高,光打印外壳就要拆成几十个零件分批打,普通桌面级FDM根本伺候不了。现在Q1这体量,感觉主流250mm幅面的机器就能轻松拿下,入门玩家友好度直接拉满。当然,上纬启元现在还没放出完整的结构件STL,具体公差配合、安装卡扣设计得等文件出来才知道难度。而且机器人对外壳的要求比玩其他DIY项目高多了:要考虑散热孔位、线缆走向、关节干涉……设计功力不够的话,打出来装不上也白搭。按照目前公开的消息,启元Q1定位为"属于每个人的第一个个人机器人",致力于覆盖科研、陪伴与创作场景。通过开放全量SDK与HDK接口,该机器人支持多种扩展模块接入,为后续基于3D打印的配件开发与功能拓展留下了空间。  我们认为,当人形机器人从实验室走进普通人家庭的那天,3D打印将成为每个用户个性化的第一选择。2025年最后一天,这份我们视角里来自机器人行业递给3D打印行业的跨年礼物,我们开心的收下了。未来我们也将持续关注智元机器人官网以及相关Github代码库。
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