近日，蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich）先進制造實驗室研發出一款新型激光粉末床熔融（Laser Powder Bed Fusion, LPBF）設備，能夠在一次打印過程中處理多種金屬材料。據介紹，該系統采用圓形刀具路徑，可直接打印環形部件，有望為航空航天及工業領域開辟新的可能性。目前相關專利申請已提交。

這套打印系統采用旋轉式粉末鋪設與氣體流動噴嘴設計，可在運作過程中實現連續沉積與熔融，不存在工藝“空檔期”。ETH 表示，該設備能在一次操作中處理兩種不同金屬，并僅在需要的區域沉積材料，同時配備惰性氣體吹掃裝置，避免了打印過程中的氧化。此外，煙塵、飛濺等副產物也可通過排出口被有效清除。憑借這一設計，該技術特別適用于制造火箭噴嘴、燃氣渦輪等典型環形結構部件。

研發團隊表示，該設備已完成樣機制造與測試，成功打印出直徑達20厘米的原型件。與傳統工藝相比，其旋轉平臺設計可將制造周期縮短三分之二以上，同時顯著降低氧化和副產物問題。

這一研發項目由瑞士學術航天計劃（ARIS）委托，旨在推動雙組元液體燃料火箭噴嘴的制造突破。由于此類噴嘴需承受極端高溫與高壓環境，通常需采用多金屬組合結構——例如內部高導熱銅并集成冷卻通道，外層則為耐高溫鎳基合金。

采用這臺設備打印的高壓渦輪機

研發團隊還自主解決了多個關鍵工藝難題，包括激光掃描與氣體/粉末供給的同步，以及不可商購部件的自制化（如可旋轉氣體接口、自動補粉系統等）。

目前，團隊已著手擴大工藝規模，目標是實現更大直徑和更高速的打印能力。未來除火箭噴嘴外，該設備還有望應用于電機、燃氣輪機等對環形結構有較高需求的領域。

粉體圈Coco編譯