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我国首次太空3D打印成功完成

 2020-08-07    369  

如何实现3D打印规模化,「Raise 3D」要“攻占”鞋类市场

鞋作为人类生活的刚需,仅从国内市场来看,2010-2017年鞋产量就保持在百亿双以上。随着3D打印技术的发展,厂商目前普遍面临如何实现规模化生产的难题——由于受到当前3D打印技术在速度、材料、软硬件整合等方面的限制,短期来看,3D打印仍会作为传统制造方式

(观察者网讯)央视网5月7日报道,我国成功完成首次太空3D打印,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。

5月5日18时,长征五号B运载火箭首飞成功。中国科学院表示,本次任务中,由中科院牵头负责的中国载人航天工程空间应用系统,在新一代载人飞船试验船上安排有在轨精细成型实验、材料摩擦行为实验、微重力测量试验等三项科学实(试)验。为未来中国空间站建设运营以及走向更遥远的深空,进行前瞻科学研究和技术验证。

央视新闻视频

在新一代载人飞船试验船上,科研人员在返回舱中安装了一台“3D打印机”。飞行期间该系统自主完成了连续纤维增强复合材料的样件打印,并验证了微重力环境下复合材料3D打印的科学实验目标。

此次完成的3D打印物件有2个,一个是一种蜂窝结构,另一个是CASC航天(中国航天科技集团)的一个标志。

央视报道截图

太空3D打印的操作环境与地球大不相同,在地球上依靠重力,3D打印机挤出的加热塑料、金属或其他材料能自然地沉积,一层一层打印出三维物体。而在太空零重力条件下,需要使用以给定速率旋转的离心机来确保材料沉积到位,或者修改3D打印的过程来使设备平稳运行。

金属加工领域的3D打印产业发展

本文针对金属3D打印技术的分类及在不同应用领域的发展情况做出深入的探讨与分析,从而揭示金属3D打印在制造领域将要带来的深刻变革;通过国内外应用案例的对比,从而剖析产品生命周期附价值创造驱动制造转型的发展逻辑;通过分享驱动3D打印发展的各个生态要素

据中国新闻网5月5日的报道介绍,太空失重环境是立体光刻技术面临的主要挑战之一,普通的打印浆料在失重条件下无法保持稳定形态,会发生爬壁导致液面起伏影响打印。

为进一步提升制造精度、扩大可用于太空制造的材料谱系,中科院空间应用中心研究团队研制出“在轨精细成型实验装置”,创新地采用立体光刻3D打印技术对金属/陶瓷复合材料进行微米级精度的在轨制造。

该团队通过失重飞机进行了数百次微重力环境实验,对浆料进行改进优化,使其从液态变为软物质形态,在失重条件下可抵抗形变,抑制爬壁,在高剪切力作用下又可恢复良好流动性,保证了其在失重环境中打印顺利进行。

在轨精细成型装置(中) 来源:中科院空间应用中心

据了解,连续纤维增强复合材料是当前国内外航天器结构的主要材料,密度低、强度高,开展复合材料空间3D打印技术研究,对于未来空间站长期在轨运行、发展空间超大型结构在轨制造具有重要意义。太空探索过程中,材料和设备的“补给线”问题是巨大考验,太空3D打印技术的发展,使实现航天器零部件的“自给自足”正在成为可能,为空间长期在轨运行、维护,甚至将来的空间站在轨扩建打下基础。

2014年,美国国家航空航天局(NASA)研制了世界上首台太空3D打印机,并在国际空间站完成世界首次太空3D打印,揭开了人类“太空制造”的序幕。据介绍,其使用到的技术是FDM熔融挤出,通过喷头加热,高分子聚合物线材熔化成液态,然后靠机械力从喷头挤出来,层层堆叠成型。

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神奇的3D打印

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