【中國智能制造網 技術前沿】隨著空間站增材制造設施(AMF)計劃的全面展開,在太空中使用3D打印機變得越來越常見。盡管已經有些進展,但還有很多障礙和挑戰,例如,金屬3D打印仍然是一個艱難的任務,而它還是在火星旅程中必不可少的維護設備。
金屬3D打印
不過近金屬3D打印又有了些進展,伯明翰大學的英國科學家團隊開發了一種可以在零重力下工作的金屬3D打印機,這個新型的3D打印機在歐洲空間局(ESA)的“vomit comet”零重力模擬中進行了測試。
正如伯明翰大學的研究人員Luke Cater所說,金屬3D打印比塑料3D打印機更難用于零重力環境,而且相對來說它還更重要。 “這是個挑戰,金屬是一個完全不同的領域,”他在 The Times 上說,“這些困難歸結于許多包括限制功率要求(機器只能在1300w運行),以及在飛行器里會有漂浮金屬粉末或熔融金屬滴等問題。”
金屬3D打印
為了克服失重問題,科學家們設計了一種3D打印機,用鋁絲代替粉末,將鋁絲送入機器,加熱至其熔點,并擠壓成指定形狀,類似于塑料絲。隨著鋁冷卻,表面張力會將它們熔合在一起。
近的測試,將3D打印機放在ESA的“vomit comet”上,3D打印機確實能在零重力的環境中工作。然而,根據研究人員的說法,這只是其過程中的一個步驟,因為要把打印機用于比如火星探測這樣的任務還需要更多的工作。
“一開始聽起來的確像科幻小說,”Carter說, “我們的目標是要將它用于長期太空任務如火星探測、登月等。當我們在60年代和70年代進行月球探測時,我們要把需要的一切都帶上,而去火星是一個18個月的旅程。“換句話說,金屬3D打印機是長途路程的必需品,它可以提高空間利用率。
金屬3D打印
Cater舉了一個例子:“當你在吊艙中時,鉸鏈卡住,你就被鎖在里面了。如果有一個金屬3D打印機就可以解決這樣的問題。金屬3D打印機可以用于在現場創建定制的部件,以防意外發生。
科學家們說,他們下一個步驟將是向ISS提供示范3D打印機,將打印機置于零重力環境下進一步測試他們的設備,并繼續進行改進。
(原標題:英國科學家正在開發零重力下工作的金屬3D打印機)
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