近日，美国3D Systems公司宣布，正在与宾夕法尼亚州立大学和亚利桑那州立大学的研究人员合作，开展由美国国家航空航天局（NASA）赞助的两个项目，旨在为当前的热管理解决方案寻找突破性的替代方案。太空中剧烈的温度波动会损坏敏感的航天器部件，导致任务失败。通过将深厚的应用专业知识与3D Systems公司领先的增材制造技术解决方案相结合，研究团队正在为下一代卫星和太空探索设计复杂的热管理解决方案。该项目研究了如何在钛散热器中构建嵌入式高温被动热管的工艺。与目前最先进的散热器相比，这些热管散热器可减重50%，能够承受更高的工作温度，使其更有效地为高功率系统散热。

此外，这三家机构共同领导的一个项目采用增材制造技术生产了首批形状记忆合金镍钛诺（nitinol)散热器，可以在加热时被动启动和部署。这种被动形状记忆合金（SMA）散热器的部署与装载面积比（deployed-to-stowed area ratio）可比目前同类产品提高6倍，实现减重70%，从而在有限的立方体卫星体积内实现高功率通信和科学任务。当部署在卫星等航天器上时，这些散热器可提高工作功率水平，降低敏感部件的热应力，减少故障并延长卫星寿命。

热管是通过复杂的工艺制造的，以形成‌多孔内部芯吸结构‌，该结构被动地循环流体以实现有效的热传递。项目团队在热管壁内嵌入了一个完整的多孔网，避免了后续的制造步骤和由此产生的可变性。单片热管散热器由钛和镍制成，采用3D Systems的直接金属打印(DMP)技术。钛水热管散热器在230℃的温度下成功运行，可减重50%，达到了美国国家航空航天局关于传热效率和降低天基应用发射成本的目标。

行业数据显示，2023年航空航天业的全球增材制造市场估计为12亿美元，预计到2030年将达到38亿美元。增材制造通过生产重量减轻、性能提高的适航零件，产生了重大影响。仅在过去十年中，3D Systems就与航空航天业的领导者合作，为太空飞行生产了2,000多个钛或铝合金结构部件，以及200多个关键的无源射频飞行部件。