美國亞利桑那大學(xué)獲得120萬美元用于超音速3D打印研究

2023年3月22日，南極熊獲悉，美國亞利桑那州立大學(xué)（ASU）宣布獲得來自美海軍的120萬美元（約為827萬人民幣）撥款，用于研究高超聲速飛行的3D打印部件。

△亞利桑那大學(xué)進(jìn)行了與陶瓷材料相關(guān)的測試，并得出結(jié)論：高超聲速飛行需要能夠在極端環(huán)境下保持穩(wěn)定性的材料

高超聲速飛行器所帶來的挑戰(zhàn)

由于制造高超聲速滑翔飛行器需要耐受超高速和超高壓所帶來的極端高溫和高壓，因此用于制造它們的材料通常非常堅硬、昂貴且難以加工。鑒于成本、需要優(yōu)化幾何形狀以及在質(zhì)量方面需要節(jié)省，使用3D打印技術(shù)來制造這些飛行器的新組件或整個飛行器，是一種合乎邏輯的技術(shù)。此外，3D打印技術(shù)還可以用于制造新材料，這為制造高超聲速滑翔飛行器提供了更多的可能性。

△亞利桑那高超音速研究中心

來自海軍研究辦公室國防大學(xué)研究儀器計劃的120萬美元撥款，將為亞利桑那大學(xué)和亞利桑那高超音速研究中心提供必要的設(shè)備。此撥款將用于購買激光粉床熔合（LPBF）機(jī)器、氣體霧化器、真空爐和X射線衍射儀等設(shè)備，以便教授Andrew Wessman和Sammy Tin可以測試打印零件、開發(fā)新合金、制造粉末和燒結(jié)零件。

該團(tuán)隊旨在制造出特別適用于超音速的新材料，這些材料可以被用于制造發(fā)動機(jī)內(nèi)部、導(dǎo)彈表面以及其它零部件。據(jù)了解，研究的目的是使這些材料可以擁有更高的耐熱性、可打印性、延展性以及許多其它特定因素的改善。

Tin教授表示：“將這些部件結(jié)合起來，我們將擁有先進(jìn)制造基礎(chǔ)設(shè)施的獨特能力。如果我們能夠開發(fā)出專用于3D打印過程的材料和合金，我們將能夠定制合金的化學(xué)成分，使其具有更容易或更適合3D打印的特性?！?br />
亞利桑那大學(xué)校長Robert C. Robbins表示：“高超音速飛行和太空探索是亞利桑那大學(xué)的重要優(yōu)勢之一，這些領(lǐng)域需要能夠承受極端環(huán)境的材料。我很自豪有像Sammy Tin和Andrew Wessman這樣的教職員工在這個關(guān)鍵領(lǐng)域工作，并且他們的工作不斷提升了亞利桑那大學(xué)在先進(jìn)制造領(lǐng)域的形象?！?br />

△美國加快高超聲速飛行器的研究,，亞利桑那州立大學(xué)將采用3D打印技術(shù)解決材料問題

美國防加快高超聲速飛行器的研究

亞利桑那州立大學(xué)是美國國防部支持的學(xué)校之一。該校的研究項目涉及國家安全和國防方面的內(nèi)容，并且經(jīng)常獲得來自國防部的資助。就在不久前，他們剛剛獲得了另一筆超音速研究的資助，并投入了170萬美元（1171萬人民幣）來改善風(fēng)洞測試設(shè)備，并且此前還與雷神公司合作。超音速研究對該大學(xué)的研究工作至關(guān)重要，并且未來一年將有數(shù)十億美元的研究資金可用。這是一個基礎(chǔ)、深入和突然的研究資金涌入的機(jī)會，可能使亞利桑那州成為美國高超音速技術(shù)的主要中心之一。

由于亞利桑那州立大學(xué)在高超聲速技術(shù)方面的研究成果，他們有可能獲得關(guān)鍵的技術(shù)專利，從而可以將這些技術(shù)應(yīng)用于商業(yè)化產(chǎn)品中，并在市場上取得成功。這也可以讓他們在高超聲速技術(shù)領(lǐng)域超越其他大學(xué)，包括那些規(guī)模更大的大學(xué)。這可能會激勵大學(xué)將技術(shù)轉(zhuǎn)化為商業(yè)機(jī)會，創(chuàng)立獨立的公司，或?qū)⑦@些新技術(shù)授權(quán)給其他公司。

這項研究將有助于推動高超聲速飛行技術(shù)的發(fā)展，使其更安全、更有效地實現(xiàn)商業(yè)化。