美國國家航空暨太空總署（NASA）首次成功測試了由鋁製成的3D列印火箭發動機噴嘴，這是旨在降低發動機製造成本和發動機重量的項目的一部分。火箭引擎噴嘴需要承受巨大的熱量和壓力，因此必須使用複雜的程序和成千上萬的零件來製造。透過新型發動機，航太局旨在降低深空探索的相關成本，減輕火箭重量，使其能夠攜帶更多有效載荷。

2023 年5 月，NASA 的RAMFIRE 3D 列印火箭引擎噴嘴在溫度高達6,000 華氏度（約攝氏3300度）的環境中進行測試。圖：NASA 美國國家航空暨太空總署

為了製造3D列印火箭發動機噴管，NASA必須開發一種鋁製變體，這種變體既要適合增材製造，又要能夠承受火箭發動機的緊張工作條件。引擎噴嘴是火箭最重要的部件之一，與燃燒室一樣，它必須能夠承受引擎燃燒和燃燒副產品產生的極端熱量。

這個發動機噴嘴由鋁A6061-RAM2 製成，是NASA 的”第四次工業革命反應式增材製造”（RAMFIRE）項目的一部分。該專案專門致力於開發三維列印火箭引擎噴嘴，其重點是引入設計變更，以實現火箭的簡易性和冷卻。

火箭引擎噴嘴是位於底部的鐘形部件，通常由流經噴嘴的超冷推進劑冷卻。這是透過在噴嘴內壁加工通道，然後將其流回引擎的燃燒室以產生推力來實現的。這些通道需要數百甚至數千個單獨的組件，這自然會使製造過程複雜化，並增加成本和重量。

美國國家航空暨太空總署（NASA）也用與火箭引擎噴嘴相同的材料製造了一個3D 列印的測試槽。透過使用3D 列印技術製造引擎噴管，NASA 及其RAMFIRE 專案的工程和製造合作夥伴RPM Innovation 將能夠用單件製造火箭引擎噴管。這大大降低了成本，簡化了工程流程，同時也使噴嘴變得更輕。所有這些都是巨大的好處，特別是因為重量是火箭的最大限制之一。工程師必須仔細平衡火箭的重量、推進劑和有效載荷，以確保火箭在發射時能夠真正升空。

美國國家航空暨太空總署（NASA）認為，3D 列印技術在製造火箭引擎零件方面的進步將使其能夠攜帶更多的有效載荷，尤其是在星際飛行任務中。對於RAMFIRE 3D 列印火箭引擎噴嘴，NASA 已成功進行了22 次測試，累計測試時間達579 秒，約10 分鐘，測試溫度高達華氏6000 度。

此外，NASA 和RPM Innovation 還製造了一個氣刺噴嘴和一個低溫液體罐。這些零件的鋁材是與Elementum 3D 公司合作製造的。用於火箭製造的積層製造是一個相對較新的領域，總部位於加州長灘的火箭公司Relativity Space已經開始使用3D列印技術製造油箱、引擎和其他零件。