NASA新合金助力太空3D打印技术飞跃

NASA新合金助力太空3D打印技术飞跃

引用

nasa

等

10

来源

1.

https://www.nasa.gov/general/nasa-licenses-3d-printable-superalloy-to-benefit-us-economy/

2.

https://blog.csdn.net/x356982611/article/details/12050287

3.

https://www.voxelmatters.com/nasa-licenses-3d-printable-grx-810-superalloy/

4.

https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2024/06/First_metal_3D_printing_on_Space_Station

5.

https://www.sciengine.com/doi/10.1360/TB-2024-0659

6.

https://www.earth.com/news/nasas-new-superalloy-metal-grx-810-revolutionize-aerospace/

7.

https://3dprintingindustry.com/news/american-companies-to-make-and-sell-nasas-grx-810-superalloy-230377/

8.

https://www.space.com/us-economy-nasa-3d-printed-superalloy

9.

https://www.esa.int/Newsroom/Press_Releases/ESA_3D_prints_first_metal_part_on_the_International_Space_Station

10.

https://www.airbus.com/en/newsroom/stories/2024-09-behind-the-scenes-of-the-first-metal-part-to-be-3d-printed-aboard-the-iss

2024年6月，欧洲航天局（ESA）在国际空间站上成功完成了首次金属3D打印，这一突破性进展标志着太空制造技术迈出了重要一步。与此同时，NASA研发的新型高性能合金GRX-810也即将投入商业化应用，这两种前沿技术的结合，将为未来的太空探索任务带来革命性的变化。

GRX-810是NASA专为极端环境开发的一种氧化物弥散强化合金。与传统镍基合金相比，GRX-810展现出卓越的性能：

• 抗压断裂强度提升1倍
• 拉伸/弯曲灵活性增强3.5倍
• 高温耐久性超过1000倍
• 氧化损伤抵抗力提升2倍

这种合金的设计采用了创新的计算机建模和激光3D打印技术，能够承受超过2000华氏度的高温，非常适合用于制造液体火箭发动机喷注器、燃烧室、涡轮和其他高温部件。

在国际空间站的哥伦布实验舱内，ESA成功完成了首次金属3D打印。这次打印使用了液态不锈钢材料，通过高功率激光熔化金属丝，逐层构建出预定的形状。整个打印过程由地面团队远程监控，宇航员只需在打印前开启氮气通风阀。

ESA技术官员Rob Postema表示：“这条S形曲线的成功打印，标志着我们的金属3D打印机已经完成调试，为未来打印完整零件做好了准备。”

这次试验选择了四种形状进行全尺寸3D打印，这些样品将被送回地球，与地面重力环境下的参考样品进行对比分析。ESA材料工程师Advenit Makaya透露，其中两个打印件将在ESA技术与质量局的材料与电气部件实验室进行分析，以评估长期微重力环境对金属材料打印的影响。

GRX-810合金和太空金属3D打印技术的结合，将为太空探索带来深远影响：

1. 优化供应链：在太空中直接制造所需部件，可以减少对地球补给的依赖，降低发射成本。

2. 提升任务灵活性：按需生产的能力使宇航员能够快速应对意外情况，提高任务成功率。

3. 推动可持续发展：ESA的目标是建立循环空间经济，通过回收旧卫星部件，将其转化为新的工具和结构。

4. 促进技术创新：这些新技术将推动航天器设计的创新，使更复杂、更高效的结构成为可能。

随着这些技术的不断发展和完善，人类在太空中的活动范围将进一步扩大。未来，我们可能会看到更多的太空制造设施，甚至在月球或火星表面建立3D打印工厂，利用当地资源制造建筑结构和设备。这些突破不仅将改变我们的太空探索方式，还可能为地球上的制造业带来新的启示。