【2026年09月01日讯】(记者曾子衡综合报导)火箭能不能顺利升空,除了引擎功能与燃料,关键之一还在于一种看似不起眼的金属材料:GRCop-42。它决定了火箭引擎能否承受极端高温,这是美国航空航天局(NASA)专门开发的一种特殊铜-铬-铌合金。
这种合金具备优异的耐高温与高导热性,常用于液态火箭引擎燃烧室等航天零件。然而,以3D列印制造这种材料并不容易,雷射功率、扫描速度、材料厚度等参数组合超过1亿种,传统试错法成本高昂且耗时。
美国华盛顿州立大学(Washington State University, WSU)研究团队利用人工智能(AI)挑选最佳参数组合,大幅缩短搜寻过程,再透过实验验证结果。团队在3个月内仅进行40次实验,就找到6组可行参数,并成功以500瓦低功率雷射设备列印出GRCop-42,创下首次以该功率成功列印的纪录。
WSU电气工程与电脑科学学院(EECS)的电脑科学系工程学杰出教授雅那‧多帕(Jana Doppa)表示:「目前,90%的商用3D列印设备都无法制造这种合金。不过,我们成功找出可行的制程参数,让这项合金的3D列印技术不再受限于少数专业高功率设备,一般商用设备也能制造。」
AI如何从海量参数中找答案
论文第一作者阿扎‧法德尔(Azza Fadhel)表示,面对超过1亿种可能的组合,不可能逐一测试。因此研究团队利用AI从中快速挑出最值得实验的方案。
他们首先分析过去实验中失败的37组列印参数,并根据这些结果建立预测模型,评估尚未测试的参数组合的成功机率。AI接著推荐少量新参数组合,交由实验验证。
AI在挑选实验方案时,同时兼顾「最有希望成功的参数组合」与「较不确定但能提供新资讯的区域」,持续优化模型。
成功列印出火箭合金
华盛顿州立大学电气工程与电脑科学学院、机械与材料工程学院的这项研究成果,发表于《AAAI人工智能年会论文集》(Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence),并获得「创新部署应用奖」(Innovative Deployed Application Award)。
研究结果显示,以较低功率雷射列印GRCop-42,不仅节省电力与设备损耗,也降低制造成本,有望让没有专业高功率3D列印设备的大学、小型实验室及企业也能生产这种航天级合金。
研究团队认为,相同AI框架可应用于其它金属合金,甚至新药开发等需要大量实验分析、成本高,又很难找到成功方法的领域。
(本文综合参考华盛顿州立大学新闻稿及ScienceDaily报导)





