德國BAM機(jī)構(gòu)首次在零重力下3D打印金屬工具
發(fā)布時間:2018-04-26
德國研究機(jī)構(gòu)BAM(聯(lián)邦材料研究與測試部)第一次成功地在零重力條件下3D打印金屬工具。去年,BAM曾進(jìn)行了早期的測試,在太空船上使用陶瓷3D打印,利用真空系統(tǒng)將粉末床固定在一起。而現(xiàn)在更進(jìn)一步,改進(jìn)的增材制造工藝已能在零重力條件下生產(chǎn)金屬工具,這是迄今為止取得的最先進(jìn)的結(jié)構(gòu)。

(來源:BAM)
BAM陶瓷加工和生物材料部門的項(xiàng)目經(jīng)理兼主管JensGünster表示:“我們在3月份的最新拋物線飛行活動中,首次采用全新技術(shù)在零重力下打印扳手?!?/span>
在零重力下3D打印扳手指明了在太空探索任務(wù)中增加實(shí)施3D打印技術(shù)的方向。在太空中使用3D打印技術(shù)對于保持太空旅行成本下降特別有用,因?yàn)楹教炱鲾y帶的任何備用設(shè)備意味著額外的重量和更多的燃料以使飛行器進(jìn)入軌道。相對便宜的3D打印機(jī)和材料也可以用于按需生產(chǎn)必要的備件。

(來源:DLR)
人們曾經(jīng)無數(shù)次設(shè)想過,當(dāng)太空旅行和3D打印更加先進(jìn)時,出現(xiàn)更多激動人心的可能性,例如將自動3D打印系統(tǒng)與將月球或火星表面材料轉(zhuǎn)換為3D打印材料的技術(shù)相結(jié)合,可以在火星或月球上建立可居住的殖民地,而無需任何人為干預(yù),為宇航員的最終到來做好準(zhǔn)備。
3D打印技術(shù)已經(jīng)在國際空間站上使用,以創(chuàng)造許多不同的功能組件,但宇航員尚未能夠用金屬進(jìn)行3D打印。到目前為止,太空3D打印一直局限于使用擠出熱塑性塑料或聚合物的FDM 3D打印機(jī)。由于使用粉末,在零重力下使用金屬3D打印更具挑戰(zhàn)性。
由于金屬的添加制造工藝使用由激光選擇性地熔化或熔化的粉末床,所以需要一種方法來穩(wěn)定這種在零重力條件下的粉末床。不僅沒有重力使得難以將粉末床的顆粒保持在一起,金屬粉末也可能是易燃的或爆炸性的。
BAM研究小組開發(fā)的方法利用了保護(hù)氣圈。工藝氣體(在這種情況下是氮?dú)猓┩ㄟ^專用泵輸送粉末層,該氮?dú)夥兆阋苑€(wěn)定粉末床。

(來源:BAM)
該技術(shù)先前在兩次拋物線飛行活動中進(jìn)行了測試,這些活動是與克勞斯塔爾理工大學(xué)和德國航空航天中心(DLR)位于布倫瑞克的復(fù)合結(jié)構(gòu)和自適應(yīng)系統(tǒng)研究所合作開展的。該系統(tǒng)將在今年的漢諾威工業(yè)博覽會上進(jìn)行展示。