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3D新聞

9月末NASA將制造出首臺全3D打印的太空攝像機(jī)

3D打印商情 來源:中國科技網(wǎng)-科技日報2014-08-08 我要評論(0 )   

預(yù)計到今年9月末,美國國家航空航天局(NASA)將制造出迄今首臺零部件幾乎全部由3D打印而成的太空攝像機(jī)。NASA戈達(dá)德太空飛行中心航空工程師杰森·巴蒂諾夫說:“據(jù)我所...

    預(yù)計到今年9月末,美國國家航空航天局(NASA)將制造出迄今首臺零部件幾乎全部由3D打印而成的太空攝像機(jī)。NASA戈達(dá)德太空飛行中心航空工程師杰森·巴蒂諾夫說:“據(jù)我所知,我們是第一個嘗試建一臺完全由3D打印的儀器。”

    3D打印也稱為增材制造,在3D計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)模型的指令下,由計算機(jī)控制激光熔融金屬粉末再凝聚在一起。由于部件是一層層打印的,還能設(shè)計打印部件內(nèi)部結(jié)構(gòu),這是傳統(tǒng)制造方法做不到的。

    據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)8月7日(北京時間)報道,由戈達(dá)德“國際研究與發(fā)展”(IRAD)計劃資助的這一多交叉項目研制的是一臺全功能的50毫米攝像機(jī),其外管、擋板和光學(xué)架都將作為整體結(jié)構(gòu)打印出來,整個大小適配CubeSat小衛(wèi)星;鏡子和玻璃透鏡則用傳統(tǒng)方法制造。該攝像機(jī)將于明年接受振動和熱真空測試。

    項目的目標(biāo)并不是讓它們上天,至少現(xiàn)在還不是。巴蒂諾夫說:“這只是個‘探路者’。要制造用作科學(xué)儀器的望遠(yuǎn)鏡,通常有幾百個部件,過程復(fù)雜又昂貴。3D打印能減少所要制造的部件總數(shù),部件形狀也能更隨意,不受傳統(tǒng)粉末沖壓的限制。”

    望遠(yuǎn)鏡設(shè)計為50毫米,用鋁鈦粉來制造4個不同的部分。如果用傳統(tǒng)方法,制造的部件數(shù)量是3D打印法的5到10倍;而根據(jù)儀器擋板的角度排列,用傳統(tǒng)方法不可能做成一個整體。

    攝像機(jī)完成組裝后,就準(zhǔn)備進(jìn)行太空品質(zhì)測試,計劃用時3個月。巴蒂諾夫說:“基本上,我想證明增材制造的儀器也能飛。”

    此外,他還想證明,用鋁粉也能生產(chǎn)3D打印的望遠(yuǎn)鏡鏡子。鋁表面多孔透氣,很難拋光得像鏡子一樣。巴蒂諾夫計劃先定制一個裝在50毫米儀器上的未拋光3D打印鏡面,把鏡片放入一個充滿惰性氣體的壓力艙。當(dāng)氣壓增加,氣艙變熱,會擠壓鏡面,減少表面孔隙度,這一過程叫做高溫等靜壓。“這一過程,再結(jié)合表面沉淀鋁薄層和戈達(dá)德開發(fā)的鋁穩(wěn)定熱處理工藝,將能制造出3D打印的金屬鏡。”巴蒂諾夫說。

    明年,他還計劃實(shí)驗因瓦合金打印的儀器部件。這種合金具有極高的形狀穩(wěn)定性,是制造超穩(wěn)定、輕質(zhì)望遠(yuǎn)鏡骨架和其他儀器的理想材料。

    “制造光學(xué)儀器的人都能從我們的實(shí)驗所得中受益,”巴蒂諾夫說,“我認(rèn)為,我們能證明在成本和時間上,3D打印技術(shù)都能減少一個數(shù)量級。”

    CubeSat衛(wèi)星級50毫米拍攝儀器的鏡子和整個光學(xué)機(jī)械結(jié)構(gòu)。

 

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