Rocket Lab将预定尼康SLM Solutions制造的超大尺寸金属增材制造平台

2025年6月19日，南极熊获悉，全球领先的金属增材制造解决方案供应商尼康SLM Solutions今日宣布与知名航天制造公司Rocket Lab签署一份具有里程碑意义的谅解备忘录（MoU）。根据协议，Rocket Lab将预定两台尼康SLM Solutions正在研发的全新超大尺寸金属增材制造平台。这一战略合作不仅彰显了Rocket Lab对尼康SLM Solutions技术的信心，也预示着增材制造技术在航天领域的应用将迎来重大突破。



深化合作

此消息对尼康而言无疑是一大利好，进一步巩固了公司在增材制造领域的技术创新领导地位。此前，业界曾对尼康NXG系列及其搭载的12激光系统持观望态度，而尼康此次推出更大尺寸、更大构建体积的全新平台，无疑是对质疑的有力回击。早在2022年，SLM Solutions就已向一家“总部位于加利福尼亚的火箭公司”售出了两台NXG 600E设备。考虑到Rocket Lab总部位于长滩（同时也是众多火箭公司的聚集地），这很可能为本次超大尺寸平台的采购奠定了基础。目前，尼康NXG系列客户包括GKN航空航天、博世、ATI、CTC、Veeco、柯林斯航空航天、Sintavia、Divergent等众多知名企业以及未公开名称的客户。

尼康SLM Solutions首席执行官Sam O’Leary表示：“我们非常荣幸能够深化与Rocket Lab的合作，共同推动可扩展、高性能增材制造技术在航天领域的应用。Rocket Lab预定我们即将推出的超大尺寸平台，充分体现了双方在技术创新方面的高度共识，以及在更大规模上实现创新突破的坚定信心。尼康SLM Solutions的下一代增材制造系统将具备生产更大尺寸零件的能力，并实现前所未有的生产效率，从而帮助像Rocket Lab这样的制造商减少零件数量，优化设计，并显著缩短发射准备时间。”


△ Rocket Lab的Electron运载火箭，搭载3D打印的Rutherford引擎

市场竞争现状

NXG系列已帮助尼康在大型航空航天应用领域占据领先地位。尽管面临Velo3D和EOS旗下AMCM部门的竞争，该领域此前一直是Additive Industries设备的优势市场。而尼康SLM Solutions将NXG系列的生产线设在美国的决策，现在看来无疑是一个极具远见的战略举措。尼康与SLM Solutions的结合也堪称典范，SLM Solutions在为尼康的未来发展做出贡献的同时，也获得了充分的自主权、支持与关注，从而实现了蓬勃发展。虽然中国市场涌现出众多大型3D打印设备制造商，但来自非中国企业的竞争相对较弱，Velo3D、Renishaw和Additive Industries等企业的市场活跃度有所降低。EOS似乎专注于通过AMCM系统满足特定客户的需求，并未在超大型系统领域直接挑战SLM Solutions，而AddUp则专注于规模较小的工业级设备。或许多年后，DMG Mori能够逐步赶上尼康超大型系统的步伐，但就目前而言，大多数企业都专注于400 x 400 x 400毫米的构建空间，并且倾向于采用4激光而非12激光配置，实际上，美国的大型增材制造市场目前几乎完全由尼康SLM Solutions主导。

然而，这种局面可能是一个代价高昂的战略性失误。我们已经看到，新兴航天领域（New Space）一直在推动大型LPBF（激光粉末床熔融）技术的应用。出于对重量、零件数量和优化几何形状的考虑，推进装置和压力容器越来越多地采用更大的构建体积进行制造。铜和其他材料的应用推动了这些航天公司的发展，如今，火箭引擎主要采用3D打印技术制造。铌、铜镍合金、钨以及其他特种材料的运用也促进了大型增材制造系统在潜艇推进、导弹、雷达、高超音速飞行器、涡轮机械等领域的应用。尽管众多厂商事实上已经将这一市场让给了SLM Solutions，但我们现在看到，越来越多的工业集团正在采用这项技术。对于大型零件而言，大型增材制造设备无疑具有显著优势。然而，如果需要大量小型零件，则采用大型设备的风险较高，且优势并不明显。通常情况下，购买和运营一组规模较小、更灵活的增材制造系统仍然更经济、更灵活。尼康SLM Solutions认为，采用大型设备可以带来更好的经济效益，这可能会推动该技术在军事和新兴航天领域之外的更广泛应用。


△ Archimedes引擎

未来发展前景

SpaceX的Raptor引擎尺寸为3.1米x 130厘米，而Rocket Lab的Rutherford引擎尺寸较小（60 x 138厘米），大多数高超音速飞行器的直径小于1米，部分约为90厘米。高超音速飞行器的鼻锥长度可达1米，直径为1米，如果采用钨材料制造将非常具有吸引力。此外，洲际弹道导弹的弹头尺寸约为150 x 46厘米。因此，尼康SLM Solutions的一个潜在发展方向是将当前NXG系列的架构扩展到4米，从而实现单台设备一次性垂直构建更多推进装置的目标。这将巩固尼康SLM Solutions在引擎和高超音速飞行器制造领域的领先地位，而这两个领域将在未来几年内成为极具发展潜力的细分市场。

此外，尼康在2023年收购了由葡萄牙公司开发的、由Fraunhofer研究所提供技术支持的Adira。该公司拥有一套独特的系统，该系统将工艺腔室移动到被称为“瓦片”的区域上方，并依次对它们进行处理。Adira Addcreator系统能够制造直径为1米的物体。随着常规增材制造系统的扩展，至少会遇到三个问题：增加激光器的数量在达到一定程度后将不再具有意义，同时，激光器之间相互影响的计算问题也将变得非常复杂；构建过程中的烟雾问题将难以解决；大量的激光器和较大的构建体积将显著增加设备成本，使其变得非常昂贵。而借助瓦片式技术，可以将多个工艺腔室（带有Z轴）移动到一个潜在的巨大（且廉价）的构建体积上方，并拥有大量的X轴和Y轴行程。如果成功，这将真正改变增材制造零件的经济性，无需将大量资金投入到构建腔室和激光器上，而是可以更快地制造更大的物体。