澳大利亚詹姆斯库克大学（JCU）的科学家使用3D打印的燃料颗粒为混合火箭发动机提供动力。据外媒报道，该燃料是因为火箭发射量的增加而开发，部分原因是私人太空探索公司的增加，新工艺和无障碍塑料被认为是帮助满足这种推进剂能源需求的必要条件。JCU机械工程讲师Elsa Antunes博士领导该项目研究。据Actunes博士称，“有许多新投资者，对卫星的需求增加。3D打印，这意味着设计师已经能够为火箭制作更复杂的几何形状，并且还开辟了使用新型燃料为其提供动力的可能性。”

小型燃料颗粒，从左到右：ABS，PLA，PETG，PP，ASA，尼龙和AL。照片来自JCU。

3D打印和火箭科学

使用ABS，PLA，PP，ASA，PTEG和AL（具有铝颗粒的PLA），制造3D打印的圆形颗粒，其初始尺寸为100mm长，20mm直径和6mm直圆形燃烧端口。还开发了带传感器的实验室，火箭发动机试验台，进行小规模静态点火试验，探索这些FFF / FDM材料的性能。“我们希望探索在混合火箭燃料颗粒的制造中使用商业上可用的3D打印材料的可行性。我们知道普通的塑料ABS已经显示出了希望，因此我们决定对其他化合物进行测试，“Antunes博士补充道。

燃烧口比较，从左到右：ABS，PLA，PP，ASA，PTEG和AL。照片来自JCU。

测试使每种材料的两个燃料颗粒在电动机内静止燃烧三秒钟。然后解剖谷物用于进一步分析。据报道，高性能材料和普通塑料之间存在明显差异。 3D打印的尼龙颗粒无法在没有明显损坏的情况下从电机外壳中移除，因此无法检查。

Antunes博士继续说道，“我们对PLA和AL感到失望，我们认为这主要是由于铝颗粒的大小，形状和表面积 - 但这是我们可以在不久的将来探索的另一件事，同时利用现代制造技术。“

每个不同的小规模燃料颗粒的横截面，从左到右：ABS，PLA，PP，ASA，PTEG和AL。照片来自JCU。

3D打印新型火箭燃料

该研究表明，尽管AL颗粒表现不佳，但仍具有潜力。因此，推荐使用不同尺寸，形状和表面积的铝颗粒的进一步测试。该实验是实现更大规模的发动机点火运动的第一步，也是实现低地球轨道设备的最佳可用燃料。借助3D打印等新制造技术，我们能够做到过去根本无法做到的事情。在此研究之前，2017年，Rocket Crafters公司开始开发和商业化由罗纳德·琼斯（Ronald Jones）发明的混合火箭发动机（HRE）技术，罗纳德·琼斯是首席技术专家和佛罗里达州公司的联合创始人。

3D打印火箭燃料技术的专利，用于从热塑性和高能纳米级铝颗粒的混合物生产原料和印刷火箭燃料。火箭燃料使用纯铝的纳米级颗粒，其具有高反应性。由不同材料生产的3D打印混合火箭燃料颗粒的小规模静态点火测试。