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真空3D打印完成测试 火星殖民更进一步

2015-08-11 11:14
雷本祖
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  OFweek3D打印网曾经报道过美国航天局试图研究正飞向太空的3D打印机,如今,据了解,Made In Space在真空中制造的第一个3D打印部件将进入太空完成终极测试。如果可能,3D打印将成为未来重大宇宙任务中不可或缺的技术。

  在2014年11月,Made In Space创造了历史,当时国际空间站(ISS)上的宇航员打开了世界上第一台专门为在太空中操作而设计的制造设备,并成功地在外层空间3D打印出第一个物品:一个扣环,这是NASA设计的旨在防止零重力环境战肌肉损失的一套健身器材的一部分。后来宇航员们又陆陆续续在空间站上打印了23件不同的物体,证明了Made In Space公司的Zero-G 3D打印机的性能复合预期,能够在空间站上制造出工具和替换已经断裂或损坏的零部件,而不需要等待货运飞船从地球上运过来。

  不过这仅仅是第一步。虽然能够直接在国际空间站上3D打印物品、零件和工具已经是一个重要的发展,但是Made In Space的终极目标是创造出可在地球之外应用的制造技术。能够灵活地在太空中制造对于长期宇宙任务至关重要。目前有些工具和部件由于比较脆弱,无法承受火箭发射时的过大重力负荷而不能在太空中使用,而以后这些物品都可以在太空中直接3D打印出来。除此之外,3D打印也将是未来一些重大的宇宙任务,比如实现火星殖民,不可或缺的技术。2015年8月10日,Made In Space公司宣布,他们已经成功地朝着这个方向又迈进了一步。

  在真空中制造的第一个3D打印测试部件

  自从去年成功实现了在零重力环境中的3D打印之后,他们一直在努力改进技术,让宇航员在国际空间站外的宇宙真空中也能3D打印对象。一个多月前,Made in Space成功地完成的一轮测试表明,其最新一代的3D打印机能够在开放的太空实现完整的功能,这意味者,它将成为能够在真空中进行增材制造的首台机器。

  不过这一轮测试是在地球上完成的,Made in Space的新一代3D打印机要想真正通过认定还需要进入太空完成终极测试。

  “只需18个月的时间我们当前的设计就可以完成轨道测试。而这些初步的测试,结合了我们在微重力条件下的增材制造经验,表明使用Made In Space的技术在太空中直接制造结构是可能的。很快,人类就能在太空中制造出比当前靠运载火箭送上来的部件组装的大得多的结构,而且这些结构是专为微重力设计的,经过了专门优化,更加适合太空现有的环境。”Made In Space公司总工程师Mike Snyder说。

  去年成功的打印测试为Made In Space更加商业化的3D打印设备——增材制造中心(AMF,Additive Manufacturing Facility)打了个前站,预计AMF将于今年晚些时候被送到国际空间站。当初在空间站上3D打印的24件对象已经被送回地球进行实验室分析,并与在地球上3D打印的相同物体进行比较。这些测试和第一批3D打印部件都只是NASA的零重力3D打印技术示范任务的第一阶段。

  Zero-G 3D打印机

  为了准备第二阶段的任务,Made In Space对一台经过改装的AMF进行了测试,这台AMF的挤出头使用了他们的专利技术,可以支持真空环境。测试人员用这台AMF和航天级热塑性聚合物在真空环境打印出了测试部件。经过在真空室一整周的测试表明,这些实验的初步结果是成功的。尽管在真空内的3D打印过程完全符合预期,但是Made In Space还需要对这些成品零部件进行检测,以找出它们与在地球大气中制造的3D打印部件有什么机械性能方面的差别。

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