中國科學院太空制造技術重點實驗室

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我國成功進行首次微重力條件下的3D打印試驗

  發布時間:2016-03-09     瀏覽次數:643  分享至:

2016年2月22日至3月5日,中國科學院空間應用工程與技術中心組織的太空增材制造技術拋物線飛機飛行試驗隊在法國波爾多開展了3個架次共計93次拋物線飛行試驗。此次試驗共對五種材料和兩種制造工藝進行了微重力環境下的驗證與探索,獲取了不同材料與工藝在微重力環境下的特性數據,取得了圓滿成功。


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本次試驗是我國首次開展微重力環境下3D打印技術試驗驗證,試驗使用了完全自主研發的技術(其中一臺設備與重慶智能研究院聯合研制),不僅成功打印了目標樣品,而且觀測了微重力環境對制造工藝和材料的影響,并收集了豐富的重要數據。項目團隊后續將對獲取的數據和樣品進一步分析,為下一階段研究工作提供重要的數據和經驗。


說明: http://news.sciencenet.cn/upload/news/images/2016/4/2016412201354900.jpg


后勤補給資源是長期太空探索任務成功的重要保證,目前主要是通過發射運載火箭和貨運飛船向空間站進行補給,不僅周期長,而且成本昂貴。如果需要的零部件在太空里就能直接制造,將是人類太空探索技術的一次革命性進展。因此,太空制造技術是一項對未來航天探索任務具有革命性影響的戰略性技術,是人類擺脫對地球資源補給依賴,探索更深遠宇宙空間所必須掌握的關鍵技術之一。

3D打印憑借其高效、靈活的特點有望成為太空制造技術的重要工藝之一。但由于太空環境的特殊性,目前地面3D打印技術難以直接應用,需要對材料、設備及控制方式進行針對太空特殊環境的適應性改造,同時需要開展大量的試驗摸索。

目前,世界上的主要航天大國均已加大投入開展太空增材制造技術的研究。NASA將在軌增材制造技術視為支持深空探測任務的戰略性關鍵技術,為此部署了多項技術研究,其中Made in Space公司研制的FDM塑料3D打印機目前正在國際空間站試用。我國太空增材制造技術研究的起步晚于美國,但研究更為積極活躍,在理念和技術上并不落后,此次試驗共對五種材料和兩種制造工藝進行了微重力環境下的驗證與探索,其中包含了NASA從未嘗試過的纖維增強復合材料,獲取了不同材料與工藝在微重力環境下的特性數據。下一步我們將尋求與國內更多優勢技術單位開展聯合研究,著力提高太空增材制造產品的強度、精度和速度,爭取在近期取得更大的突破。

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