Rocket Lab將預定尼康SLM Solutions制造的超大尺寸金屬增材制造平臺
2025年6月19日，全球領先的金屬增材制造解決方案供應商尼康SLM Solutions今日宣布與知名航天制造公司Rocket Lab簽署一份具有里程碑意義的諒解備忘錄（MoU）。根據協議，Rocket Lab將預定兩臺尼康SLM Solutions正在研發的全新超大尺寸金屬增材制造平臺。這一戰略合作不僅彰顯了Rocket Lab對尼康SLM Solutions技術的信心，也預示著增材制造技術在航天領域的應用將迎來重大突破。
深化合作
此消息對尼康而言無疑是一大利好，進一步鞏固了公司在增材制造領域的技術創新領導地位。此前，業界曾對尼康NXG系列及其搭載的12激光系統持觀望態度，而尼康此次推出更大尺寸、更大構建體積的全新平臺，無疑是對質疑的有力回擊。早在2022年，SLM Solutions就已向一家“總部位于加利福尼亞的火箭公司”售出了兩臺NXG 600E設備。考慮到Rocket Lab總部位于長灘（同時也是眾多火箭公司的聚集地），這很可能為本次超大尺寸平臺的采購奠定了基礎。目前，尼康NXG系列客戶包括GKN航空航天、博世、ATI、CTC、Veeco、柯林斯航空航天、Sintavia、Divergent等眾多知名企業以及未公開名稱的客戶。
尼康SLM Solutions首席執行官Sam O’Leary表示：“我們非常榮幸能夠深化與Rocket Lab的合作，共同推動可擴展、高性能增材制造技術在航天領域的應用。Rocket Lab預定我們即將推出的超大尺寸平臺，充分體現了雙方在技術創新方面的高度共識，以及在更大規模上實現創新突破的堅定信心。尼康SLM Solutions的下一代增材制造系統將具備生產更大尺寸零件的能力，并實現前所未有的生產效率，從而幫助像Rocket Lab這樣的制造商減少零件數量，優化設計，并顯著縮短發射準備時間。”
△ Rocket Lab的Electron運載火箭，搭載3D打印的Rutherford引擎
市場競爭現狀
NXG系列已幫助尼康在大型航空航天應用領域占據領先地位。盡管面臨Velo3D和EOS旗下AMCM部門的競爭，該領域此前一直是Additive Industries設備的優勢市場。而尼康SLM Solutions將NXG系列的生產線設在美國的決策，現在看來無疑是一個極具遠見的戰略舉措。尼康與SLM Solutions的結合也堪稱典范，SLM Solutions在為尼康的未來發展做出貢獻的同時，也獲得了充分的自主權、支持與關注，從而實現了蓬勃發展。雖然中國市場涌現出眾多大型3D打印設備制造商，但來自非中國企業的競爭相對較弱，Velo3D、Renishaw和Additive Industries等企業的市場活躍度有所降低。EOS似乎專注于通過AMCM系統滿足特定客戶的需求，并未在超大型系統領域直接挑戰SLM Solutions，而AddUp則專注于規模較小的工業級設備。或許多年后，DMG Mori能夠逐步趕上尼康超大型系統的步伐，但就目前而言，大多數企業都專注于400 x 400 x 400毫米的構建空間，并且傾向于采用4激光而非12激光配置，實際上，美國的大型增材制造市場目前幾乎完全由尼康SLM Solutions主導。
然而，這種局面可能是一個代價高昂的戰略性失誤。我們已經看到，新興航天領域（New Space）一直在推動大型LPBF（激光粉末床熔融）技術的應用。出于對重量、零件數量和優化幾何形狀的考慮，推進裝置和壓力容器越來越多地采用更大的構建體積進行制造。銅和其他材料的應用推動了這些航天公司的發展，如今，火箭引擎主要采用3D打印技術制造。鈮、銅鎳合金、鎢以及其他特種材料的運用也促進了大型增材制造系統在潛艇推進、導彈、雷達、高超音速飛行器、渦輪機械等領域的應用。盡管眾多廠商事實上已經將這一市場讓給了SLM Solutions，但我們現在看到，越來越多的工業集團正在采用這項技術。對于大型零件而言，大型增材制造設備無疑具有顯著優勢。然而，如果需要大量小型零件，則采用大型設備的風險較高，且優勢并不明顯。通常情況下，購買和運營一組規模較小、更靈活的增材制造系統仍然更經濟、更靈活。尼康SLM Solutions認為，采用大型設備可以帶來更好的經濟效益，這可能會推動該技術在軍事和新興航天領域之外的更廣泛應用。
△ Archimedes引擎
未來發展前景
SpaceX的Raptor引擎尺寸為3.1米x 130厘米，而Rocket Lab的Rutherford引擎尺寸較小（60 x 138厘米），大多數高超音速飛行器的直徑小于1米，部分約為90厘米。高超音速飛行器的鼻錐長度可達1米，直徑為1米，如果采用鎢材料制造將非常具有吸引力。此外，洲際彈道導彈的彈頭尺寸約為150 x 46厘米。因此，尼康SLM Solutions的一個潛在發展方向是將當前NXG系列的架構擴展到4米，從而實現單臺設備一次性垂直構建更多推進裝置的目標。這將鞏固尼康SLM Solutions在引擎和高超音速飛行器制造領域的領先地位，而這兩個領域將在未來幾年內成為極具發展潛力的細分市場。
此外，尼康在2023年收購了由葡萄牙公司開發的、由Fraunhofer研究所提供技術支持的Adira。該公司擁有一套獨特的系統，該系統將工藝腔室移動到被稱為“瓦片”的區域上方，并依次對它們進行處理。Adira Addcreator系統能夠制造直徑為1米的物體。隨著常規增材制造系統的擴展，至少會遇到三個問題：增加激光器的數量在達到一定程度后將不再具有意義，同時，激光器之間相互影響的計算問題也將變得非常復雜；構建過程中的煙霧問題將難以解決；大量的激光器和較大的構建體積將顯著增加設備成本，使其變得非常昂貴。而借助瓦片式技術，可以將多個工藝腔室（帶有Z軸）移動到一個潛在的巨大（且廉價）的構建體積上方，并擁有大量的X軸和Y軸行程。如果成功，這將真正改變增材制造零件的經濟性，無需將大量資金投入到構建腔室和激光器上，而是可以更快地制造更大的物體。
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