中国科学院太空制造技术重点实验室

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我国成功进行首次微重力条件下的3D打印试验

  发布时间:2016-03-09     浏览次数:536  分享至:

2016年2月22日至3月5日,中国科学院空间应用工程与技术中心组织的太空增材制造技术抛物线飞机飞行试验队在法国波尔多开展了3个架次共计93次抛物线飞行试验。此次试验共对五种材料和两种制造工艺进行了微重力环境下的验证与探索,获取了不同材料与工艺在微重力环境下的特性数据,取得了圆满成功。


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本次试验是我国首次开展微重力环境下3D打印技术试验验证,试验使用了完全自主研发的技术(其中一台设备与重庆智能研究院联合研制),不仅成功打印了目标样品,而且观测了微重力环境对制造工艺和材料的影响,并收集了丰富的重要数据。项目团队后续将对获取的数据和样品进一步分析,为下一阶段研究工作提供重要的数据和经验。


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


后勤补给资源是长期太空探索任务成功的重要保证,目前主要是通过发射运载火箭和货运飞船向空间站进行补给,不仅周期长,而且成本昂贵。如果需要的零部件在太空里就能直接制造,将是人类太空探索技术的一次革命性进展。因此,太空制造技术是一项对未来航天探索任务具有革命性影响的战略性技术,是人类摆脱对地球资源补给依赖,探索更深远宇宙空间所必须掌握的关键技术之一。

3D打印凭借其高效、灵活的特点有望成为太空制造技术的重要工艺之一。但由于太空环境的特殊性,目前地面3D打印技术难以直接应用,需要对材料、设备及控制方式进行针对太空特殊环境的适应性改造,同时需要开展大量的试验摸索。

目前,世界上的主要航天大国均已加大投入开展太空增材制造技术的研究。NASA将在轨增材制造技术视为支持深空探测任务的战略性关键技术,为此部署了多项技术研究,其中Made in Space公司研制的FDM塑料3D打印机目前正在国际空间站试用。我国太空增材制造技术研究的起步晚于美国,但研究更为积极活跃,在理念和技术上并不落后,此次试验共对五种材料和两种制造工艺进行了微重力环境下的验证与探索,其中包含了NASA从未尝试过的纤维增强复合材料,获取了不同材料与工艺在微重力环境下的特性数据。下一步我们将寻求与国内更多优势技术单位开展联合研究,着力提高太空增材制造产品的强度、精度和速度,争取在近期取得更大的突破。

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