5月5日18时整,为我国载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭成功将搭载的新一代载人飞船试验船送入预定轨道,首飞任务取得圆满成功,实现空间站阶段飞行任务首战告捷。在此次新一代载人飞船上还搭载了一件完全由我国科研团队自主研发的新型装备——"连续纤维增强复合材料太空3D打印装备",这将是我国首次太空3D打印实验,也是国际上第一次在太空中开展连续纤维复合材料的3D打印实验,这台具有里程碑意义的装备就是由西安交通大学科研团队与航天五院529厂共同研制而成。

首次连续纤维增强复合材料太空3D打印

自主创新!国内最早研究3D打印技术
在中国工程院院士卢秉恒的支持下,西安交通大学机械学院李涤尘、田小永教授在2014年就创新性地提出了基于连续纤维增强复合材料的3D打印技术,是国内最早从事连续纤维增强复合材料3D打印技术的研发团队。团队依托机械制造系统工程国家重点实验科研平台,在科技部重点研发计划、国家863计划、载人航天预研、国家自然科学基金等项目的支撑下,围绕高性能复合材料成形增材制造工艺装备与性能开展研究,探索高性能复合材料增材制造技术在航空航天领域的应用,获授权发明专利10余件,发表高水平论文20余篇,1篇ESI论文获得2019年《复合材料Part A》期刊最高引用论文奖。
研究团队牢记西迁精神,面向国家重大需求,与包括航天一院、航天二院、航天四院、航天五院等多个单位开展合作研究,本次搭载的连续纤维增强复合材料就是项目团队与航天五院历时将近5年的合作成果。

西安交通大学研发团队开发的连续纤维增强复合材料太空3D打印地面验证原理样机

连续纤维增强复合材料3D打印技术原理与典型零件
什么是连续纤维增强复合材料3D打印技术?
连续纤维增强复合材料3D打印技术采用连续干纤维束与热塑性聚合物为原材料,采用自主研发的打印头实现二者的复合浸渍与熔融沉积,实现了复合材料一体化制备与成形,开展了复合材料回收再打印技术和极端环境3D打印工艺研究,研究工作为太空3D打印走向工程化提供了原创技术。相关研究对于开发我国太空制造能力,实现空间站在轨制造、进一步开展深空探索都具有重大战略意义。
西安交通大学研究团队将以爱国奋斗实现使命责任,做一流学问,创顶尖技术,不负韶华,只争朝夕,争取为我国科技发展作出更大的贡献。
延伸阅读:
我国首次完成太空“3D打印”,都打印了什么?
本月5日首飞成功的 长征五号B运载火箭上 搭载着我国新一代载人飞船试验船 船上还搭载了一台“3D打印机” 这是我国首次太空3D打印实验 也是国际上第一次在太空中 开展连续纤维增强复合材料的 3D打印实验 我国成功完成首次太空“3D打印” 这次打印的对象有两个

卢秉恒(1945.02.05- ),安徽省亳州市人,机械工程专家。1967年毕业于合肥工业大学机械制造工艺与设备专业,1986年获西安交通大学机械制造与自动化专业博士学位。现任西安交通大学机械工程学院院长、教授、博士生导师。兼任国务院学位委员会机械学科评议组召集人、国家自然科学基金咨询委员、中国机械工程学会副理事长,中国机械制造工艺协会副理事长等。2005年当选为中国工程院院士。
卢秉恒院士长期致力于先进制造技术的研究,主要开展了增材制造、生物制造、微纳制造与电子制造装备等方面的科研和教学工作。开发了国际首创的紫外光快速成型机及具有国际先进水平的机、光、电一体化快速制造设备和一系列快速模具制造技术,发明了农业节水滴灌器抗堵结构及其一体化开发方法。先后主持"九•五"、"十•五"国家重点科技攻关项目及国家自然科学基金、973课题等重大重点项目20余项,发表论文300余篇,获发明专利30余项,实用新型专利3项。2001年荣获全国五一劳动奖章、"九五"国家重点攻关计划突出贡献者称誉。荣获蒋氏科技成就奖1项,教育部科学技术进步一等奖1项,国家科学技术进步二等奖1项,陕西省科学技术一等奖1项,国家技术发明二等奖1项。

田小泳,2007年获西安交通大学机械工程学院机械工程及其自动化博士学位,现任西安交通大学机械工程学院教授、研究生院研招办副主任(挂职)、西安交通大学先进所副所长、博士生导师。主要研究领域为功能、结构一体化创新设计与3D打印,如超材料新型微波器件、可控变形结构等、多材料、复合材料3D打印(增材制造)技术及其应用研究和智能复合材料结构4D打印技术。2016年5月,入选"陕西省青年科技新星";2016年12月,享受"三秦人才津贴";2020年3月,获聘"王宽诚青年学者"。

李涤尘,硕博均毕业于西安交通大学金属材料及热处理专业,1993-1995年于西安交通大学动力工程及工程热物理博士后流动站做博士后研究,现任西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室主任,教授,博士生导师。主要研究方向为增材制造(3D打印)技术与应用和生物3D打印技术与临床应用。发表400多篇论文,获得论文奖,授权国家发明专利80余项,主持与参加国家与企业项目10余项。2000年获得国家科技进步二等奖和教育部高校青年教师奖 、2001年获得陕西省十大杰出青年称号、2004年获政府特殊津贴专家称号和第8届中国青年科技奖、2005年获得全国优秀博士后称号、2014年获得国家技术发明二等奖1项、省部级科技进步一等奖3项、2015年获首届"中国好设计"金奖、2017年获得首届"创新争先"奖状。
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素材来源:西安交通大学官网