火箭噴嘴的案例
EOS 增材制造助力Ariane火箭發動機噴嘴實現功能集成一體化
借助 EOS 技術，ArianeGroup 成功將其推向全新高度：面向未來的上級助推器中使用的火箭發動機噴嘴從原來的248個組件減少為僅 1 個組件。噴嘴已經簡化為真正的一體化 (AiO) 設計。
面臨的挑戰
歐洲航天局 (ESA) 希望借助高效的運載火箭技術在航天運輸領域占據強有力的獨立地位。為此，委托歐洲航空航天公司 Airbus Group 與法國 Safran 集團聯合成立的合資企業 ArianeGroup 打造新一代產品。Ariane 是歐洲航天局研制的一系列運載火箭，旨在將通信衛星等重型有效載荷送入地球軌道。
在推進模塊中，會在極端條件下產生巨大推力。這需要在狹小空間內實現極高的可靠性和精確度。噴嘴是助推器的核心組件之一，負責將燃料混合物輸送入燃燒室。在傳統設計中，該組件由 248 個零部件構成，而這些零部件通過各種制造步驟生產、裝配而成。采用鑄造、銅焊、焊接與鉆孔等不同的工藝步驟可能會帶來缺陷，從而可能導致在極端負荷下產生風險。此外，生產如此多的零部件也是一個十分耗時的復雜過程。在噴油器組件領域，傳統的生產過程需要在銅套管中鉆出 8000 余十字孔，然后用螺釘將銅套管精確地固定到 122 個噴油器組件上，以便將其中流動的氫氣與氧氣混合。實現集所有零部件于一體的功能集成組件顯然是一項宏偉的目標。特別對于 1 類組件，這還有助于發揮巨大的經濟潛力，減少工藝步驟并縮短生產時間。
解決方案
增材制造為這些挑戰提供了解決方案。
展開 冷噴涂金屬3D打印火箭發動機！SPEE3D獲得150+萬美元資助
南極熊獲悉，澳大利亞SPEE3D于2021年7月8日宣布，公司已獲得超過150萬美元（約973.47萬人民幣）資助，用于冷噴涂金屬3D打印火箭發動機的低成本批量生產。資金來源分為兩部分，聯邦政府的MMI 'Space' Translation Stream撥款125萬美元（約811.22萬人民幣），另外還有312,000美元（約202.48萬人民幣）來自北領地政府。
△WarpSPEE3D
SPEE3D的SPAC3D項目旨在“為太空制造高質量、廉價的金屬3D打印火箭發動機”。這家公司的WarpSPEE3D機器能夠在三小時內以低于1000美元（約6488元人民幣）的成本生產17.9公斤銅火箭噴嘴內襯。憑借這些能力，現代制造計劃 (MMI) 和政府機構計劃評價SPEE3D及其金屬3D打印技術將澳大利亞變成“世界領先的火箭發動機制造商和出口國”。SPEE3D本次獲得的資金使公司準備驗證增材制造火箭發動機對商用航天器的實用性，并進行熱火測試。
△在SPEE3D的WarpSPEE3D機器上制造的17.9公斤銅火箭噴嘴內襯（由SPEE3D提供）
SPEE3D首席技術官Steven Camilleri表示，SPEE3D先進的制造工藝能夠快速制造火箭發動機。MMI贈款將使公司能夠與澳大利亞的其他伙伴合作，為新興的工業航天市場制造和測試飛行發動機。工業、科學和技術部長ChristianPorter補充說，政府的現代制造計劃旨在支持制造商更具競爭力、更有彈性，并能夠進入新的國內和全球市場。這筆政府資金將幫助Effusiontech(SPEE3D) 發展業務并創造就業機會，同時還將刺激對制造業的進一步投資，并鞏固澳大利亞創造高價值產品國家的聲譽。
展開 案例29-火箭噴管延伸模擬-運行
這是模擬火箭噴管的兩個示例問題中的第二個：
• 第一個例子，火箭噴嘴延伸模擬：制造，演示了如何模擬噴嘴制造階段的熱應力。
• 下面的第二個示例問題演示了如何模擬火箭噴嘴運行期間產生的熱應力。
雖然兩個示例都基于相同的幾何圖形，但使用的假設不同，因此導致不同的網格和不同的單元類型。
對于這個問題，假設火箭已經發射，熱氣體正在流經噴嘴，使噴嘴體內外受到對流熱負荷。熱載荷導致體沿厚度方向出現明顯的熱梯度，表現為高熱應力。
固體熱和結構單元準確地模擬了問題的多物理特性。雖然完全耦合的單元可以解決該問題，但使用松耦合方法代替。由于主體材料可以是均質或分層復合材料，因此模擬需要具有均質和分層材料能力的實體單元類型。
介紹
殼單元模型在大多數區域給出了精確的應力；然而，貫穿厚度的應力并不精確，尤其是在加強件與噴嘴體連接的情況下。固體單元用于此分析，以提高貫穿厚度應力的精度。因此，這個問題證明了固體層狀熱單元（SOLID279）的一些特征。這個示例問題的幾何圖形已經被劃分網格并存儲在cdb文件中。
對于本例，假設材料行為為正交各向異性（結構和熱均是）。因此，重要的是沿單元內的某些正交方向定義材料特性。這強調了在每個單元中定義單元坐標系的必要性。
盡管有一個很好的理由來定義獨立于底層單元的材料方向，但這目前受到現有技術的限制。
所有單元都有默認的單元坐標系，但這些默認坐標系并不總是方便的。材質方向可能與單元坐標系（ESYS）不對齊，因此可能需要修改它們。通常可以通過以下步驟完成此操作：
1. 定義單元坐標系-由于曲率快速變化，此模型中的每個單元都必須定義自己的單元坐標系。（考慮對給定的磚網格使用LOCAL和EMODIF命令。）因此，單元z軸與厚度方向對齊，并且單元x軸與曲率對齊。
展開 電子束3D打印EBM制造無裂紋鎢金屬部件
由此產生的無裂紋金屬可用于高溫部件，如火箭噴嘴、熔爐的加熱元件或聚變反應堆和醫學成像系統的部件。
△使用電子束熔融的3D打印技術生產的鎢部件。照片來自Markus Breig, KIT
由應用材料研究所-材料科學與工程（IAM-WK）的Steffen Antusch領導的KIT研究人員已經研究了幾種不同的3D打印方法，以制造幾乎不需要后期加工的鎢部件。在他們的最新工作中，他們使用EBM來減少鎢在加工過程中的應變，從而生產出一種沒有裂縫的軟性材料，更容易處理。
EBM技術使用在真空中加速的電子束來熔融金屬粉末。通過移動電子束，有可能以添加方式從金屬中生產出三維部件，也就是逐層生產，這項技術最初是為鈦合金和需要高加工溫度的材料開發的。
預熱減少變形和固有應力
為了使用鎢創建3D打印部件，Antusch和他的同事通過EBM機器中的電子束在熔融鎢金屬粉末前對其進行預加熱。研究人員解釋說，這種預熱程序減少了金屬的變形和固有應力，使得加工在室溫下容易斷裂但在預熱后可以變形的材料成為可能。
Antusch宣稱EBM與其他技術（如激光打印）相比，在生產無裂紋鎢部件方面要好得多。而且，與粉末注射成型技術（另一種廣泛采用的用于制造復雜、大批量凈成形部件的先進制造技術）不同，Antusch指出，使用新方法"你不需要昂貴的工具，可以自由設計打印部件"。
IAM-WK的研究人員參與了亥姆霍茲協會和歐洲聚變計劃（EUROfusion）的工作，其長期目標是為聚變能源和醫學工程中的高溫應用開發材料和工藝（如為CT掃描儀制造零件）。他們現在計劃對其打印的鎢材料的機械性能進行表征和測試，以用于此類應用。
展開 
全球13款金屬3D打印的火箭發動機
該公司的 WarpSPEE3D 3D 打印機在短短三個小時內以不到 1,000 美元的成本生產了一個 17.9 公斤的銅火箭噴嘴內襯。現在，在政府對其 SPAC3D 項目的支持下，SPEE3D 將尋求將其技術應用于制造高質量的金屬 3D 打印火箭發動機，與傳統生產的發動機相比，這些發動機仍然便宜。WarpSPEE3D能夠在極端條件下運輸和卸載，并且可以在 30 分鐘內運行，發現能夠以每分鐘 100 克的速度打印重量高達 40 公斤的大型金屬零件。
△SPEE3D3D 在短短三個小時內打印出銅制火箭噴嘴內襯
11、Rocket Lab
2015年，總部位于加利福尼亞的航空航天公司Rocket Lab宣布開發出世界上第一枚電池動力火箭，而且發動機幾乎完全是3D打印的。這套低成本的發射系統以Electron的形式出現，盧瑟福發動機可以在24小時內3D打印出來。發動機的主要推進閥、噴油器、泵和發動機室都是通過電子束熔化3D打印出來的，發動機本身也是首創，它使用電動馬達代替氣體，創造出更輕巧、高效的機器。這家初創公司將3D打印用于火箭的主要部件，目前已經發射了第16次任務。此外，Rocket Lab于今年推出了其下一代可重復使用的3D 打印火箭 Neutron。
不難看出，全球各地火箭發動機制造商在太空競賽中面臨著激烈的競爭，我國3D打印火箭發動機同樣有著出色表現，這也表明3D打印在火箭發動機制造方面有著極大的應用潛力。星辰大海是征途，坎坷艱辛唯不悔，我們也相信中國航天未來可以在火箭發動機制造領域站穩腳跟、發光出彩。
12、Launcher金屬3D打印火箭發動機
自2017年成立以來，Launcher不斷利用3D打印技術來升級火箭發動機的性能。
展開 淺談粉末材料與金屬3D打印技術發展的關系
莫里森將這種合金描述為具有耐高溫的導電材料，用于火箭噴嘴和燃燒部件等與太空有關的項目。他說，如今GRCop合金也被用于打印一些太空中應用的原型部件。
△除了生產特殊材料外，ATI還打印高端航空航天和國防部件。圖為該公司的GE Additive ArcamEBM Q20 AM機器之一
另外，開發適合于AM的新合金也是優先考慮的問題。Merlino表示他們公司正在研究的一種新型鈦合金，與傳統的TC4（3D打印中使用的主要鈦合金）相比，它會顯示出很廣闊的前景。
他解釋說：“在基于激光增材的設備中，TC4中積累的殘余應力會在打印過程中導致變形，這限制了可以制造的產品范圍。相比之下，正在開發的ATI合金在打印過程中具有更低的殘余應力，以及更高的強度和耐溫性。這使你能夠在鈦金屬中構建復雜的結構，而你無法用TC4材料構建。“
此外，莫里森還指出了在開發鋁合金方面取得的進展，這些鋁合金在3D打印過程中運行良好，并提供比AlSi10Mg更好的性能，他稱AlSi10Mg是目前用于AM的 "主力 "鋁合金。將AlSi10Mg描述為一種低檔的鑄造合金，打印效果好，但在強度和延展性方面沒有什么優勢。因此，與目前市場上的先進鋁合金相比，它迫使人們在設計上做出更多的妥協。他認為這些合金的性能比AlSi10Mg好得多，但打印效果不好。所以人們正在努力解決這個問題，并且正在取得進展。
材料成本優勢
在努力使金屬AM成為一項主要的生產技術的過程中，一個不可規避的因素是金屬粉末的成本，據梅里諾說，他仍然經營著他創立的、ATI收購的制造廠。Merlino表示："一般來說，我們在這方面沒有得到很多反饋。其中一個原因是，多年來材料的價格已經下降了。此外，3D打印比傳統的制造方法更好地利用了材料。
展開 新型陶瓷材料的發展與應用地
碳纖維或碳化硅等陶瓷纖維增強陶瓷基復合材料已成為制造航天器外殼和火箭噴嘴等不可或缺的材料。
2、HfB2、ZrB2、ZrC等用于超高溫陶瓷涂層。隨著超高聲速飛行器的發展，對其表面抗燒蝕和抗大氣沖刷的要求也越來越高，HfB2、ZrB2、ZrC等超高溫陶瓷作為高溫涂層材料對提升飛行器表面的抗燒蝕和抗沖刷能力有著不可替代的作用。
3、氮化物復合材料用于高溫透波材料。氮化硅、氮化硼等氮化物陶瓷具有耐高溫、介電常數和介電損耗低、抗蠕變和抗氧化等優異性能，可用作新一代透波材料；六方氮化硼陶瓷的導熱性好、微波穿透能力強，可用作雷達窗口材料；同時其密度較小，可用作飛行器的高溫結構材料。
04
光學陶瓷制品
所謂透明陶瓷就是能透過光線的陶瓷。透明陶瓷不僅有良好的透明性和光學特性，同時又保持結構陶瓷的高強度、耐腐蝕、耐高溫、電絕緣好、熱導率高及良好的介電性能，因此在新型照明技術、高溫高壓及腐蝕環境下的觀測窗口、紅外探測用窗、導彈用防護整流罩、軍事用透明裝甲等領域得到愈來愈多的應用。
05
生物醫療領域
生物陶瓷(Bioceramics)是指用作特定的生物或生理功能的一類陶瓷材料，即直接用于人體或與人體直接相關的生物、醫用、生物化學等的陶瓷材料。因其具有良好的生物相容性和穩定的物化性質等特點，被廣泛應用于骨科、牙科、整形外科、口腔外科、心血管外科、眼外科等方面。
常見陶瓷在生物醫療領域的應用
06
化工領域
陶瓷材料具有優導的化學穩定性，除氫氟 酸及高濃度堿外，幾乎對所有濃度的無機酸、鹽類以及有機介質具有優異的耐蝕性能。隨著結構陶瓷和功能陶瓷材料的問世，其性能不斷提高，降低了脆性，提高了強度，陶瓷材料被廣泛使用于石油化工、化肥、制藥、食品、造紙、治煉、化纖等工業。
展開 全球8種高速金屬3D打印顛覆性工藝盤點
據稱，這項技術也是唯一能夠按需打印金屬零件的工藝之一，其成本比傳統制造更具競爭力，在國防、火箭、海洋等領域都有著廣闊的應用前景。
南極熊3D打印，贊24
冷噴技術不依靠激光或其他熱能來源，而是利用動能，通過高速壓縮的氣流將金屬粉末噴到基體上。這給了材料足夠的能量，使其變形并與下面的固體零件結合，形成額外包覆層。SPEE3D公司在2019年和2021年被澳大利亞皇家海軍兩次選中，測試金屬3D打印技術在國防上的應用潛力。該公司的WarpSPEE3D能夠在惡劣的環境條件下運輸和卸載，并在30分鐘內投入使用。據了解，它能夠以每分鐘100克的速度打印重量達40公斤的大型金屬零件。除了國防應用，SPEE3D的冷噴技術在火箭發動機部件制造方面同樣有著優秀表現：在短短三個小時內就生產了一個17.9公斤的銅制火箭噴嘴襯墊，成本不到1000美元。
△澳大利亞陸軍正在準備WarpSPEE3D打印機的操作。照片來自澳大利亞陸軍
△SPEE3D的金屬3D打印機。圖片來自SPEE3D
④Sciaky每小時18公斤沉積速度的EBAM電子束金屬3D打印技術
Sciaky是一家隸屬于飛利浦服務公司的子企業，是工業金屬3D打印解決方案的領先供應商。它們獨有的電子束定向能量沉積增材制造(EBAM?)工藝，是世界上可實現大型金屬零件最快速成形的3D打印工藝之一。
展開 美國海軍陸戰隊3D打印不銹鋼掃雷火箭頭帽
南極熊獲悉，美海軍陸戰隊于2021年8月30日宣布已成功利用3D打印幫助掃雷任務，他們3D打印了一個用于引爆M58掃雷線費用（MICLIC）火箭發動機頭帽。MICLIC是一種火箭彈爆炸炸藥，可以清除雷區和戰場上的障礙物，為美國陸軍和海軍陸戰隊的機動部隊提供“近距離”排雷能力。3D打印頭帽使海軍陸戰隊克服了傳統制造技術成本高、時間長的缺點，并提供了一種更有效的零件生產方法。
△CWO2 Justin Trejo展示了用于M58掃雷線裝藥的火箭發動機3D打印頭帽。照片來自Tonya Smith/美國海軍陸戰隊。
海軍陸戰隊系統司令部 (MCSC) 的PM Ammo項目官員CWO2 Justin Trejo表示，3D打印過程允許海軍陸戰隊根據數字設計創建物理對象。我們創造了一個3D打印產品，并整合到一個高爆炸性的系統中。火箭發動機按預期發射和線裝藥引爆對我們來說是一個重要的時刻，并且在未來，我們想嘗試3D打印帶有噴嘴的頭帽。
3D打印頭帽
M58掃雷線費用是一種用于排雷活動的火箭投射爆炸線裝藥。一般來說，線裝藥是一條長線，沿線附有炸藥。它通過火箭從車輛上發射，火箭將線裝藥拉出整個雷區。一旦布置好，炸藥就會引爆并觸發線炸藥帶中的任何地 雷，為部隊和車輛安全穿越掃清道路。
△排雷演示
以M58為例，它可以炸毀 100 × 8 平方米的走廊。5英寸MK22 Mod 4火箭攜帶的線包含每直線英尺 (0.3m) 5磅 (2.27kg) C4炸藥。在火箭末端有一個帽子，這可以由金屬鑄造和機械加工制成。與大多數火箭不同，噴嘴位于火箭的前端，而不是尾端（大概是為了穩定性，因此它不會使線路著火）。在確定更有效零件的制造方法后，PM Ammo于2019年開始探索MICLIC頭帽的替代生產技術。
展開 又一款可重復使用3D打印火箭發動機Aerospike
Pangea Aerospace是一家開發更高效火箭發動機的創新公司，Aenium Additive Systems是一家專門從事增材制造技術和復雜材料科學的工程公司，已就先進燃燒室的開發和工業化建立了工業合作伙伴關系，例如 Aerospike 火箭發動機，專注于先進的 3D 打印工藝和材料。
兩家公司正式簽署協議，意在突破設計復雜燃燒室，并對不同類型的先進高溫合金進行分析，用于航天領域最苛刻的應用。
Pangea 已將其新型 Aerospike 演示器的研發、制造和工業化分配給新組建的團隊，有望在 2021 年底之前進行熱火測試。Pangea 是致力于開發可重復使用的發射系統，位于歐洲。此外，該合作將為歐盟市場帶來第一個 GRCop 42 工業化方案，使其他航天公司能夠通過增材制造獲得最先進的火箭推進技術。
Pangea Aerospace 首席執行官 Adrià Argemi 表示，“Aenium 是快速推進計劃的完美合作伙伴，我們很高興與像他們這種尖端增材制造初創公司合作。與 Aenium 的合作不限于在歐洲共享 GRCop42 的能力，GRCop42 是一種專為火箭發動機開發的銅材料。Aenium 還在工藝和材料方面帶來了無與倫比的專業知識和研發能力。GRCop42 基合金是關鍵解決方案之一，它使我們能夠解決氣釘噴嘴火箭發動機的熱挑戰。我們現在準備為所有歐洲航空航天部門敞開懷抱。”
GRCop-42 是一種高導電性、高強度合金，用于高熱通量應用，例如液體火箭發動機和其他燃燒裝置。這種由 NASA 開發的銅鉻鈮合金專為具有良好抗氧化性的再生冷卻燃燒室和噴嘴所特有的惡劣環境而開發。
利用 Aerospike、GRCop42 和3D打印技術，Pangea Aerospace 正在先進制造為火箭發動機開發備受追捧的 Aerospike 噴嘴。
展開 芯片設計未來的幾種猜想
在2001年的國際固態電子電路會議上，專家們曾經指出，如果芯片耗能和散熱的問題得不到解決，到2005年芯片上集成了２億個晶體管時，就會熱得像“核反應堆”(1000℃)，到2010年時就會達到火箭發射時噴嘴的高溫水平(3000℃)，而到2015年就會與太陽的表面一樣熱(6000℃)。
20年過去了，我們手機中的處理芯片晶體管數量已經達到了百億級別，芯片的溫度既沒有像太陽表面一樣熱，也沒有達到火箭噴嘴的水平，更不用擔心手里的握著“核反應堆”。目前我們手機里的主要芯片晶體管數量都在100億量級，是專家們曾經預測的50倍，依然可以穩定地工作，手機拿在手中，大多數時間我們甚至都很難感受到芯片發出的熱量。可見芯片工程師的智慧還是可以相信的。
具體如何芯片耗能和散熱的問題，主要從兩大方面考慮，1）降低芯片功耗，2）降低散熱通道的熱阻。降低芯片功耗可以從動態功耗、靜態功耗、傳輸功耗三個方面入手；降低散熱通道的熱阻可以從新傳熱材料、新散熱結構兩方面考慮，限于篇幅關系，這里就不展開討論了，后續的文章會有相應的專題。
A Brand New Idea of IC Design
九、Cubic IC 能否延續摩爾定律
在新書《基于SiP技術的微系統》中，我曾經寫過這樣一句話：”所有按照指數規律增長的曲線，從物理意義上來講，都是不可持續的“。摩爾定律恰恰是按照指數規律增長的曲線，因此在物理意義上是不可持續的。
從而我們得出，即使Cubic IC成為現實，也是不可能延續摩爾定律的！
為此，作者在新書中提出了電子集成技術普遍適用的一條規律：”功能密度定律“，并預測了功能密度定律曲線，如下圖所示。
從曲線中我們可以看出，在電子集成技術發展的初期(1958~2020年) ，電子系統的功能密度隨時間的變化是按照摩爾定律增長的，其曲線呈現指數增長趨勢。
展開 
芯片設計未來的幾種猜想
在2001年的國際固態電子電路會議上，專家們曾經指出，如果芯片耗能和散熱的問題得不到解決，到2005年芯片上集成了２億個晶體管時，就會熱得像“核反應堆”(1000℃)，到2010年時就會達到火箭發射時噴嘴的高溫水平(3000℃)，而到2015年就會與太陽的表面一樣熱(6000℃)。
20年過去了，我們手機中的處理芯片晶體管數量已經達到了百億級別，芯片的溫度既沒有像太陽表面一樣熱，也沒有達到火箭噴嘴的水平，更不用擔心手里的握著“核反應堆”。目前我們手機里的主要芯片晶體管數量都在100億量級，是專家們曾經預測的50倍，依然可以穩定地工作，手機拿在手中，大多數時間我們甚至都很難感受到芯片發出的熱量。可見芯片工程師的智慧還是可以相信的。
具體如何芯片耗能和散熱的問題，主要從兩大方面考慮，1）降低芯片功耗，2）降低散熱通道的熱阻。降低芯片功耗可以從動態功耗、靜態功耗、傳輸功耗三個方面入手；降低散熱通道的熱阻可以從新傳熱材料、新散熱結構兩方面考慮，限于篇幅關系，這里就不展開討論了，后續的文章會有相應的專題。
A Brand New Idea of IC Design
九、Cubic IC 能否延續摩爾定律
在新書《基于SiP技術的微系統》中，我曾經寫過這樣一句話：”所有按照指數規律增長的曲線，從物理意義上來講，都是不可持續的“。摩爾定律恰恰是按照指數規律增長的曲線，因此在物理意義上是不可持續的。
從而我們得出，即使Cubic IC成為現實，也是不可能延續摩爾定律的！
展開 南極熊盤點：這20項3D打印技術很燒錢，中國幾乎空白
△在SPEE3D的WarpSPEE3D機器上制造的17.9公斤銅火箭噴嘴內襯（由SPEE3D提供）
SPEE3D開發了“ Supersonic 3D沉積”技術，不用加熱熔化金屬粉末。在這項工藝中，噴嘴將空氣加速到聲速的三倍，將金屬粉末注入，然后將沉積到由六軸機械臂操縱的基板上。在過程中，粒子相互撞擊的動能使粉末結合在一起，形成了具有優于鑄造的冶金性能高密度零件。
澳大利亞的低成本金屬3D打印廠商SPEE3D展出了工業級金屬3D打印機LightSPEE3D。這款機器采用超音速3D沉積（SP3D）技術，打印速度極快，能在6分鐘內打印出一只金屬錘子。它可以“快速、低成本地”制造出鑄件級零件，如支架、歧管和發動機組件。在單次作業中，它既可以打印單個零件，可以進行大批量生產。據SPEE3D說，無論什么產品和多少數量，他們的機器都能經濟地按需打印，速度比傳統金屬3D打印技術快100至1000倍。可以混合不同的粉末金屬以形成合金。
五、納米顆粒噴射3D打印技術
以色列NanoParticle（NPJ）納米顆粒噴射3D打印廠商XJet
△XJet Carmel 1400 C噴射陶瓷3D打印機打印倉
NPJ這種增材制造工藝使用液體分散來制造3D打印零件，這與許多金屬3D打印工藝中所使用的粉末熔融工藝不同。在NPJ技術中，陶瓷和金屬顆粒在液體中被噴射出來，當它沉積到構建平臺上時，液體蒸發，留下了陶瓷或金屬的熔融層。所得零件具有很高的細節，表面光潔度和準確性。
NPJ 3D打印技術具體流程如下：
1. 徹底粉碎。3D打印機會首先將大分子金屬顆粒粉碎成納米級技術顆粒；
2. 注入墨水。
展開 電液控制閥設計與應用的發展
與此類似，福克斯波羅（Foxboro）開發出噴嘴擋板閥，該閥利用擋板靠近銳緣阻尼孔所形成的圓柱形遮擋阻尼孔區域進行工作，圖2。
圖2 噴嘴擋板閥
德國的西門子（Siemens）開發出雙路輸入閥，該閥通過彈簧接受機械輸入，通過移動線圈、永磁鐵馬達接受電氣輸入。該閥被用于閉環位置控制，成為用于飛機自動飛行控制領域閥的先驅。
2.2 二戰后
二戰末期，伺服閥閥芯外一般有閥套，閥芯由一個直動式馬達驅動，通常是一個直流電磁鐵推動一根彈簧，即閥芯的單級開環控制。
控制理論的成熟已使伺服閥的應用得以鞏固，軍事上對于尖端技術的需求正推動著伺服閥的大量研究和開發。
1946
-英國汀斯利（Tinsley）注冊了第一個二級閥的專利。
-雷神貝爾飛機公司（Raytheon and Bell Aircraf）：帶反饋的二級閥。
-美國麻省理工學院（MIT）：真正的力矩馬達代替電磁鐵，這意味，更低的功率&改善的線性度。
高增益閉環電氣反饋以減少一級中高摩擦的影響。
1950
- W. C.穆格（W. C. Moog）：第一個二級閥，采用帶單噴嘴阻尼孔的無摩擦一級閥，圖3。
分辨率較高和響應較高
圖3 單噴嘴二級伺服閥（1950年）
1953 - 1955
- T. H.卡爾森（T. H. Carson）：二級伺服閥，帶無摩擦一級+機械力反饋，圖4。兩者均為重大革新，并且：
改善分辨率同時改善響應并減少因溫度和供油壓力變化所產生的漂移。
W. C.穆格：同上，但帶機械對稱的雙噴嘴阻尼孔橋路。
進一步減少零位漂移。
沃爾平（Wolpin）：將力矩馬達從流體中隔離，即 “干”式力矩馬達。
展開 電液控制閥設計與應用的發展（轉自液壓傳動與控制）
與此類似，福克斯波羅（Foxboro）開發出噴嘴擋板閥，該閥利用擋板靠近銳緣阻尼孔所形成的圓柱形遮擋阻尼孔區域進行工作，圖2。
圖2 噴嘴擋板閥
德國的西門子（Siemens）開發出雙路輸入閥，該閥通過彈簧接受機械輸入，通過移動線圈、永磁鐵馬達接受電氣輸入。該閥被用于閉環位置控制，成為用于飛機自動飛行控制領域閥的先驅。
2.2 二戰后
二戰末期，伺服閥閥芯外一般有閥套，閥芯由一個直動式馬達驅動，通常是一個直流電磁鐵推動一根彈簧，即閥芯的單級開環控制。
控制理論的成熟已使伺服閥的應用得以鞏固，軍事上對于尖端技術的需求正推動著伺服閥的大量研究和開發。
1946
-英國汀斯利（Tinsley）注冊了第一個二級閥的專利。
-雷神貝爾飛機公司（Raytheon and Bell Aircraf）：帶反饋的二級閥。
-美國麻省理工學院（MIT）：真正的力矩馬達代替電磁鐵，這意味，更低的功率&改善的線性度。
高增益閉環電氣反饋以減少一級中高摩擦的影響。
1950
- W. C.穆格（W. C. Moog）：第一個二級閥，采用帶單噴嘴阻尼孔的無摩擦一級閥，圖3。
分辨率較高和響應較高
圖3 單噴嘴二級伺服閥（1950年）
1953 - 1955
- T. H.卡爾森（T. H. Carson）：二級伺服閥，帶無摩擦一級+機械力反饋，圖4。兩者均為重大革新，并且：
改善分辨率同時改善響應并減少因溫度和供油壓力變化所產生的漂移。
W. C.穆格：同上，但帶機械對稱的雙噴嘴阻尼孔橋路。
進一步減少零位漂移。
沃爾平（Wolpin）：將力矩馬達從流體中隔離，即 “干”式力矩馬達。
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