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3D新聞

真上天了,我國首次太空“3D打印”成功完成

3D打印商情 來源:3D打印商情2020-05-08 我要評(píng)論(0 )   

中國長征5號(hào)B運(yùn)載火箭在海南省文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射5月5日,搭載著我國新一代載人飛船試驗(yàn)船的長征5號(hào)B運(yùn)載火箭首飛成功這事兒大伙兒都知道了吧?但這搭載的新一代...

中國長征5號(hào)B運(yùn)載火箭在海南省文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射


5月5日,搭載著我國新一代載人飛船試驗(yàn)船的長征5號(hào)B運(yùn)載火箭首飛成功這事兒大伙兒都知道了吧?

但這搭載的新一代載人飛船里還搭載了一臺(tái)3D打印機(jī),這事兒你知道嗎?

我們有句很火的網(wǎng)絡(luò)語言叫“你是要上天吶”,這話頗有調(diào)侃味道。


但今天絕對是認(rèn)真的,3D打印這是真上天了!


據(jù)報(bào)道,中國已經(jīng)在一艘新發(fā)射的航天器上進(jìn)行了第一次3D打印實(shí)驗(yàn)。

這是我國首次太空3D打印實(shí)驗(yàn),也是國際上第一次在太空中開展連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的3D打印實(shí)驗(yàn)。

厲害了我的國!

不光是太空3D打印,一起上天的還有好幾項(xiàng)科研項(xiàng)目呢!

中國科學(xué)院稱,由該院牽頭負(fù)責(zé)的空間應(yīng)用系統(tǒng),在新飛船試驗(yàn)船安排了在軌精細(xì)成型實(shí)驗(yàn)、材料摩擦行為實(shí)驗(yàn)、微重力測量試驗(yàn)等3項(xiàng)科學(xué)實(shí)(試)驗(yàn),將為未來我國空間站建設(shè)運(yùn)營以及走向更遙遠(yuǎn)的深空,進(jìn)行前瞻科學(xué)研究和技術(shù)驗(yàn)證。

據(jù)悉,本次太空3D打印實(shí)驗(yàn)是由我國自主研發(fā)和建造的一臺(tái)3D打印機(jī)完成的,該打印機(jī)名為“復(fù)合材料空間3D打印系統(tǒng)”,將創(chuàng)新采用立體光刻3D打印技術(shù)對金屬/陶瓷復(fù)合材料進(jìn)行微米級(jí)精度的在軌制造。它安裝在試驗(yàn)船返回艙中,飛行期間,該系統(tǒng)自主完成了連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的樣件打印,并驗(yàn)證了微重力環(huán)境下復(fù)合材料3D打印的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。一旦飛船返回地球,它將被帶回地球。


連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是當(dāng)前國內(nèi)外航天器結(jié)構(gòu)的主要材料,密度低、強(qiáng)度高,開展復(fù)合材料空間3D打印技術(shù)研究,對于未來空間站長期在軌運(yùn)行、發(fā)展空間超大型結(jié)構(gòu)在軌制造,具有重要意義。



中央電視臺(tái)播放的視頻片段顯示,這臺(tái)打印機(jī)打印出了兩個(gè)對象:蜂窩結(jié)構(gòu)(代表航天器輕量化結(jié)構(gòu)),以及CASC(中國航天科技集團(tuán)有限公司)標(biāo)志。


據(jù)了解,該打印機(jī)具有材料建模、精確控制和自動(dòng)化等先進(jìn)的技術(shù)。一旦以空間為基礎(chǔ)的3D打印技術(shù)在操作上做好了準(zhǔn)備,它可以為太空計(jì)劃帶來廣泛的好處——在人類探索太空過程中,設(shè)備和材料的“補(bǔ)給線問題”,一直阻礙著人們飛向更遠(yuǎn)空間。隨著太空3D打印技術(shù)快速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)航天器零部件的“自給自足”正在成為可能。它將使宇航員能夠在太空中快速方便地制造組件,節(jié)省未來太空旅行的大量資源和成本。

對于此次3D打印實(shí)驗(yàn)的目標(biāo),航天科技集團(tuán)五院529廠復(fù)合材料空間3D打印系統(tǒng)負(fù)責(zé)人祁俊峰介紹,第一個(gè)目標(biāo)是支持空間站的在軌長期有人照料的運(yùn)行和維護(hù)。如果我們具備了在空間站里造東西的能力,就可以實(shí)現(xiàn)按需制造;第二個(gè)目標(biāo)是支持我們空間站在軌擴(kuò)建。

據(jù)中科院專家介紹,太空失重環(huán)境是立體光刻技術(shù)面臨的主要挑戰(zhàn)之一,普通的打印漿料在失重條件下無法保持穩(wěn)定形態(tài),會(huì)發(fā)生爬壁導(dǎo)致液面起伏影響打印。

科研團(tuán)隊(duì)通過中外失重飛機(jī),先后進(jìn)行數(shù)百次微重力環(huán)境下的實(shí)驗(yàn),對漿料在失重條件下的流變行為及內(nèi)在機(jī)理進(jìn)行分析,利用化學(xué)及物理方法對漿料進(jìn)行優(yōu)化使其從液態(tài)變?yōu)檐浳镔|(zhì)形態(tài),軟物質(zhì)特有的屈服應(yīng)力在失重條件下抵抗形變,抑制爬壁,且在較高剪切力作用下其又可以恢復(fù)良好的流動(dòng)性,保證打印順利進(jìn)行。

3D打印也被稱為增材制造技術(shù),它是通過材料的分層制造3D物體的過程。它正在迅速發(fā)展,并越來越多地用于制造業(yè)。

文稿整理:本站編輯 老王

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