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在太空中直接3D打印金屬零件,國際空間站成功完成首次打印測試

時間:2024-06-07 11:08 來源:南極熊 作者:admin 閱讀:
2024年6月6日,歐空局成功在國際空間站上進行了首次金屬3D打印。他們使用激光送絲3D打印工藝,打印了S型測試曲線,成功地完成了金屬3D打印機的調試。


相對于激光粉末床3D打印機,在太空中使用金屬絲材進行打印更便于控制原材料和打印過程。雖然打印測試只打印了一條小小的不銹鋼S形曲線,但這是在軌制造的一次巨大飛躍,未來能夠進一步擴展至打印完整的金屬部件。
據南極熊了解,金屬3D打印機是由空中客車公司領導的一個工業團隊根據與歐空局人類和機器人探索局共同開發的,它已于今年 1 月抵達國際空間站。歐空局宇航員安德烈亞斯-莫根森(Andreas Mogensen)隨后將這個重約180公斤的3D打印機安裝在歐空局哥倫布艙的歐洲抽屜架Mark II上。法國的 CADMOS 用戶支持中心負責從地面監督打印操作。

△德烈亞斯-莫根森(Andreas Mogensen)安裝太空金屬3D打印機

金屬3D打印機的設計原理是將不銹鋼絲送入打印區,打印區由高功率激光器加熱,其功率大約是普通激光筆的一百萬倍。當金屬絲浸入熔池時,金屬絲的末端就會熔化,這樣金屬就會加入到打印件中。


打印過程完全由地面監控,機載人員只需在打印開始前打開氮氣和排氣閥即可。為了安全起見,打印機在一個完全密封的箱體內運行,防止多余的熱量或煙霧外泄。

已選定四種形狀用于隨后的全尺寸三維打印,這些形狀隨后將被送回地球,與正常重力下在地面上打印的參照物進行比較。


其中兩個打印部件將在荷蘭 ESTEC 的材料和電子元件實驗室進行分析,以了解長期微重力是否會對金屬材料的打印產生影響。另外兩個將被送往歐洲宇航員中心和丹麥技術大學(DTU)。

歐空局未來發展的目標之一是創建循環型太空經濟,在軌道上回收材料,以便更好地利用資源,例如將舊衛星上的碎片重新用于新的工具或結構。這種金屬3D打印機的運行版本將不再需要用火箭將工具送上去,而是讓宇航員在軌道上打印所需的部件。

(責任編輯:admin)

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