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微尺度3D列印裝置在航天航空中的應用

釋出時間◕•││₪:2021-12-29      點選次數◕•││₪:255
  在長征五號B火箭發射的新一代載人飛船試驗船上│☁✘,搭載了一臺“微尺度3D列印裝置”│☁✘,飛行期間該系統自主完成了連續纖維增強複合材料的樣件列印│☁✘,並驗證了微重力環境下複合材料3D列印的科學實驗目標↟₪✘₪。
 
  科研人員將這臺我國自主研製的“微尺度3D列印裝置”安裝在試驗船返回艙中↟₪✘₪。飛行期間│☁✘,該系統自主完成了連續纖維增強複合材料的樣件列印│☁✘,並驗證了微重力環境下複合材料3D列印的科學實驗目標↟₪✘₪。這是我國3D列印實驗│☁✘,也是國際上第一次在太空中開展連續纖維增強複合材料的3D列印實驗↟₪✘₪。這次太空3D的物件有兩個│☁✘,一個是蜂窩結構(代表航天器輕量化結構)│☁✘,另外一個是CASC(中國航天科技集團)標誌↟₪✘₪。
 
  連續纖維增強複合材料是當前國內外航天器結構的主要材料│☁✘,密度低│╃▩、強度高│☁✘,開展複合材料空間3D列印技術研究│☁✘,對於未來空間站長期在軌執行│╃▩、發展空間超大型結構在軌制造│☁✘,具有重要意義↟₪✘₪。
 
  在太空列印是一件很艱難的事情│☁✘,為了完成在微重力環境下進行的連續纖維複合材料3D列印│☁✘,需要三個↟₪✘₪。
 
  一◕•││₪:克服失重環境│☁✘,不能“飄”
 
  因為太空是失重的環境│☁✘,宇航員會在艙內“漂浮”│☁✘,3D印表機就絕對不能這樣↟₪✘₪。而且在失重環境下│☁✘,材料的成形和列印的精度控制起來都比地面要大↟₪✘₪。
 
  二◕•││₪:列印的原材料很特殊
 
  碳纖維增強複合材料是當前國內外航天器結構的主要材料│☁✘,重量輕│☁✘,強度好│☁✘,同時耐空間高低溫環境能力強│☁✘,而且它的空間列印過程更安全│☁✘,需要的空間更小│☁✘,是未來空間3D列印最有前景的材料之一↟₪✘₪。
 
  如果能在太空打印出符合要求的碳纖維增強複合材料│☁✘,那麼以後在太空需要什麼東西│☁✘,就能立即打印出來↟₪✘₪。
 
  三◕•││₪:自主控制│☁✘,智慧節能
 
  在這次任務中│☁✘,3D印表機是完全自主控制的│☁✘,在解鎖│╃▩、列印│╃▩、錄影│╃▩、跳轉│╃▩、鎖定等整個過程中各項操作都是程式控制│☁✘,無人干預│☁✘,而且根據不同的突發情況還設定了不同的應急措施和備用路徑↟₪✘₪。
 
  我國完成太空3D列印│☁✘,是我國航天事業的又一個重要里程碑│☁✘,也是我國科技力量不斷壯大的證明↟₪✘₪。未來隨著我國航天技術的不斷髮展│☁✘,還會有更大更先進的太空3D列印館誕生│☁✘,可以在太空裡製造組裝上百米級的大型產品│☁✘,為空間站長期運營│╃▩、載人登月│╃▩、火星探測│╃▩、小行星探測│╃▩、深空航行等長期在軌任務提供持續的物資補充↟₪✘₪。
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