澳大利亚政府教育部推动iLAuNCH项目，使用电子束熔融制造卫星

时间：2023-10-02 21:19 来源：南极熊作者：admin 阅读：次

2023年10月，来自澳大利亚的iLAuNCH项目将使用顶尖的增材制造 (AM)，制造更耐用的卫星和高超音速飞行器结构。iLAuNCH（创新发射、自动化、新型材料、通信和高超音速）计划是一项彻底变革太空技术的综合努力，已启动其首个开拓者项目。此项目将持续创新并与顶级机构合作，有望为空间技术带来重大进步。

iLAuNCH Trailblazer 执行董事 Darin Lovett 表示：“这个重要项目使用了目前最受关注的技术之一——增材制造技术，增加太空专用定制结构的可用性，将支持不断增长的太空领域。与其他顶尖机构合作，将支持世界一流的澳大利亚主权制造能力，这将创造新的就业机会以及训练有素的劳动力，从而导致航天工业和其他市场的全球出口。”
这项工作摆脱了传统的制造方法，着眼于增材制造的创新领域。项目计划的核心是电子束熔融(EBM)，这是增材制造的一种形式，因其在熔炼钛和镍等高温金属方面的效率而脱颖而出。EBM 方法可以在真空中使用，几乎将所有电子束的能量都用于熔化金属粉尘。在这种环境下，不仅可以实现高温，而且该方法还可以防止氧化，确保生产坚固且适应性强的零件。

△Arcam EBM Q20plus

EBM-电子束熔融技术
电子束熔融 3D 打印技术（Electron Beam Melting，EBM）是一种金属 3D 打印技术，通过高能电子束扫描金属粉末表面，使其熔化并在预定轮廓范围内形成固态，从而实现金属零件的快速成形。这种技术具有以下特点：

△EBM系统和流程示意图

原理：EBM 技术类似于激光粉末床熔化技术（Laser Powder Bed Fusion，LPBF），但它使用的是电子束作为能量来源，而非激光。电子束具有较高的功率密度，能够在短时间内熔化金属粉末，制造出高密度、高机械强度的金属零件。

优点：
a. 制造出的零件具有高密度和高机械强度，可用于从涡轮叶片到髋关节植入物等高精度、高强度的应用领域；
b. EBM 技术可以生产具有复杂内部结构的零件，对于传统的铸造和锻造工艺难以实现的结构，EBM 技术具有明显优势；
c. EBM 技术可以快速成形，缩短了生产周期，降低了生产成本。

缺点：
a. 由于电子束的聚焦和定位类似于光学透镜对激光束的聚焦和定位，因此，零件的精度受到电子束的控制精度的影响；
b. 目前，EBM 技术主要适用于金属材料，对于非金属材料的 3D 打印还需进一步研究和开发。

iLAuNCH中心
位于卡姆登公园的 iLAuNCH 中心地理位置优越，靠近阿德莱德的航天部门企业，处于空间结构快速 3D 金属打印的最前沿，代表 iLAuNCH Trailblazer 计划投资 1.8 亿澳元。这个项目将由南澳大利亚大学(UniSA)未来产业研究所与阿德莱德工业机械制造商VPG Innovation （Stärke 先进制造集团成员)合作完成。除了确定最优的设计方案外，该项目还将促进航天领域的发展，创造新的就业机会，并提高现有员工在航天应用增材制造方面的技能。

南澳大学工业教授科林·霍尔 (Colin Hall) 总结了该项目：“iLAuNCH 中心致力于建设澳大利亚制造业的空间工程能力。该项目是太空开拓者计划的第一个项目，将为澳大利亚提供大规模增材制造。该项目正全力推进；我们在瑞典已经有两名工程师正在开发操作和维护系统的实用技能。与一家创新、积极主动且具有长期愿景的公司合作真是太好了。”

为了为接下来的工作做好准备，项目工程师 Alex Baricz 和 James Mathison 在瑞典的GE Additive进行了两周的强化培训。在培训期间，他们提高了操作和维护Arcam电子束金属 3D 打印机（GE Additive 拥有的技术）所需的实用技能。该打印机以其使用钛和其他特殊材料的能力而闻名，并将在 iLAuNCH 计划中发挥至关重要的作用。

△南昆士兰大学在空间制造、高超音速推进系统、先进材料和天体物理学领域处于领先地位

iLAuNCH 是澳大利亚政府加强研究能力、促进行业参与和推动商业成果愿景的产物。根据教育部的开拓者大学计划，旨在缩小现有差距并快速创建太空制造领域。通过这项联邦计划，iLAuNCH 将在四年内获得 5000 万美元的投资。另外 1.3 亿澳元将来自南昆士兰大学、澳大利亚国立大学和南澳大学。行业合作伙伴和澳大利亚国家科学机构、联邦科学与工业研究组织（CSIRO）也支持该倡议。到2040年，1.8亿美元投资的净经济效益预计将达到36亿美元。

该中心旨在将澳大利亚知识产权快速推向市场，并为这个高增长行业培养新一代工程师。通过大力推动资金和团队合作，澳大利亚正准备在太空技术领域留下自己的印记，为所有参与者创造一个令人兴奋的未来。

(责任编辑：admin)

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