太空金属3D打印：未来制造新趋势

太空金属3D打印：未来制造新趋势

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新浪网

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来源

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https://finance.sina.com.cn/tech/digi/2024-09-09/doc-incnpimq2886296.shtml

2.

http://scicn.casad.cas.cn/wz/202407/t20240711_5025094.html

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http://amreference.com/?p=28652

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https://www.tctasia.cn/newsclass_5/1591.shtml

2024年1月，欧洲航天局（ESA）成功将一台由空客公司打造的金属3D打印机送至国际空间站。这台重达180公斤的打印机基于激光熔丝技术，在太空中成功打印出高9厘米、宽5厘米的零件，耗时约40小时。这一里程碑事件不仅展示了金属3D打印技术在太空环境中的可行性，还为未来的太空探索和资源自给自足奠定了重要基础。

太空金属3D打印采用的是激光送丝技术，其工作原理是将金属丝送入打印区，由高功率激光器加热至熔化状态，然后逐层沉积形成所需形状。这种技术在太空环境中具有独特优势：

• 易于控制：相比粉末床技术，丝材更容易在微重力环境下控制，不会产生粉尘污染。
• 安全性高：激光送丝技术在密封箱体内运行，能有效防止热量和烟雾外泄，确保宇航员安全。
• 材料利用率高：丝材的使用效率高于粉末，减少了资源浪费。
• 适应性强：该技术能兼容多种金属材料，包括不锈钢、钛合金等。

太空金属3D打印技术在航空航天领域的应用前景广阔：

• 火箭制造：可用于生产复杂结构的壳体、喷油嘴、涡轮泵等关键部件，实现一体化成型，提高性能和可靠性。
• 飞机零部件：适用于制造机翼结构件、发动机叶片和起落架部件，实现轻量化和高强度的完美结合。
• 卫星制造：能生产高精度的天线结构和框架支架，满足太空环境的特殊要求。
• 太空站建设：可现场制造连接部件和维修工具，降低从地球运输的成本。

尽管太空金属3D打印展现出巨大潜力，但仍面临一些挑战：

• 微重力影响：需要不断优化工艺参数，确保在微重力环境下的打印精度。
• 设备体积与重量：太空任务对设备的尺寸和重量有严格限制，需要在保证性能的同时减小设备体积。
• 材料性能：太空环境对材料的耐腐蚀性、强度等性能要求极高，需要持续研发新型材料。

未来，随着技术的不断进步，太空金属3D打印有望实现更多突破。欧空局的目标是建立循环型太空经济，通过回收旧卫星材料进行再利用，实现太空资源的自给自足。这将为深空探索任务提供强大的支持，使宇航员能够在太空中按需制造所需部件，减少对地面补给的依赖。

太空金属3D打印技术的成功应用，标志着人类在太空制造领域迈出了重要一步。随着技术的不断成熟，它将为未来的太空探索和资源利用开辟新的可能性，助力人类向更远的深空进发。