金属燃料药柱作为鱼雷推进系统中的动力源之一,需要适应不断变化的发动机的结构,复杂异形药柱的设计和制造是支撑武器装备持续更新的重要基础,为解决异形金属燃料药柱成形问题,本文提出将增材制造技术和冷等静压相结合的成形方法;与其它成形工艺相比,在设计自由度方面,增材制造技术有着很大优势,结合冷等静压技术,保证药柱形状的同时,完成药柱各向同性致密化。作为对比研究,本文先采用模压成形技术在不同工艺条件下制备了金属燃料药柱试验样,探究了模压成形过程中压强和保压时间对样品密度和力学性能的影响,比较了两种模压成形工艺的优劣。结果显示:分次双向模压略好于单向模压,成形压强达到400 MPa时,样品密度达到最大值,为2.41±0.019 g/cm~3,相对密度为89.26%,抗压强度为108.15±3.98 MPa;保压时间对样品性能无明显影响。为了进一步探究新的金属燃料药柱成形工艺,解决复杂结构金属燃料药柱成形难的问题,进行了酚醛树脂粘度匹配性研究和打印喷头的脉冲电压曲线优化。结果显示:当酚醛树脂含量为20 wt.%,聚乙二醇含量为4 wt.%,电压为17 V,持续时间为1.5μs时,喷墨打印效果最佳。而后进一步探究了冷等静压工艺对样品性能的影响,结果表明:样品密度和抗压强度随着冷等静压压强的增大而增加,在压强达到250MPa时,密度达到最大值,为2.52±0.022 g/cm~3,相对密度为93.33%,抗压强度为60.66±1.99 MPa。相较而言,和模压成形相比,冷等静压在更低的压强下达到了更好的致密化效果。最后设计了与药柱结构匹配的冷等静压包套和包套支架,制备出具有空心结构的高密度大尺寸金属燃料药柱。综上所述,增材制造/冷等静压联合成形工艺可以制备出密度高且有一定力学性能的金属燃料药柱,其密度高于模压成形样品,成形过程安全高效,制造成本经济实惠,可以更好适应固体发动机的结构要求,在金属燃料药柱成形领域具有广泛的应用前景。