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太空制造:零重力3D打印

3D打印机在微重力科学手套箱中测试。欧洲杯线上买球(NASA图像)

“太空制造”旨在通过建立用于太空零重力条件的制造技术,推进我们在太空的未来。他们目前正在开发用于太空的制造技术之一是3D打印机。

将设备送入太空的成本2020欧洲杯下注官网

与太空旅行有关的障碍和风险几乎是数不清的。因此,总有一些障碍和紧急情况是在任务开始之前没有计划或没有遇到的。

这些紧急情况通常需要新的设备,这些设备在航天器或空间结构上是不容易得到的2020欧洲杯下注官网,必须从地球发射到空间结构(如国际空间站),这是一项极其昂贵的考验。

将这些设备带到太空的成本大约是每磅设备1万美元。2020欧洲杯下注官网在地球上建造这种设备,然后将2020欧洲杯下注官网其发射到太空中,比在太空中简单地建造设备效率要低得多。

在零重力下打印3D零件

在航天器上安装3D打印机将使宇航员在处理这些紧急情况的能力方面具有更大的灵活性,并使他们在执行任务时具有更大的灵活性。

Made In Space 3D打印展示- REAL2015访谈

视频来源:Autodesk Reality Computing | YouTube.com

3D打印机基本上是一层一层地打印出材料,直到最终创建一个完全三维的物体。所使用的欧洲杯足球竞彩材料通常是加热的塑料或金属,尽管在某些情况下也会使用其他材料。Made In Space发明的3D打印机在3D打印中使用了塑料材料,因为更重的重量将其运送到太空会非常昂欧洲杯足球竞彩贵。

太空中的自我复制3D打印机

3D打印机可以用于许多不同的应用,因此在航天器上使用非常有用。如果一个部件在太空中或在“长期”太空任务(如火星任务)中损坏,飞船上的宇航员将不得不等待另一艘飞船将该部件带给他们。然而,机载3D打印机可以直接打印出备件。

如果宇航员注意到3D打印机的某些部件正在恶化,它甚至可以自己制造替换部件。宇航员不需要带工具箱,也就是装满他们认为在太空任务中可能有用的工具,他们可以只带一台3D打印机,打印他们在任务过程中发现的工具。

在国际空间站进行测试

3D打印机的广泛用途促使Made In Space在美国宇航局的帮助下用他们的3D打印机进行实验。他们的3D打印机最近在国际空间站上进行了重大测试,进一步实现了在太空中正常制造的目标。

这台打印机被用来打印一系列三维物体,以测试其在空间中的一般功能。大多数被选中的三维物体之所以能在太空中显示打印机的功能,是因为它们可以与在地球上运行的打印机进行比较。

太空制造和CASIS:向太空发射世界上第一台3D打印机

视频来源:ISSCASIS | YouTube.com

这些物体展示了打印机的抗拉强度(在被拉的时候保持不断裂的能力)、弯曲强度(承受弯曲的能力)和压缩强度(在施加使其变小的力时保持其尺寸的能力)。这些物体是由位于太空和地球上的3D打印机打印的,这让科学家可以比较两种不同打印机的两套产品,并验证两者的成功。

打印机在国际空间站上完成的另一个更有趣的物体是一个很难在地球上打印的物体,因为重力会使加热的材料在冷却之前下陷。重力引起的变形是3D打印机在太空不用担心的,这样3D打印在太空比在地球上更有效率。

3D打印棘轮扳手

其中一个最独特的尝试对象是打印棘轮。太空中的3D打印机能够打印出一个有效的棘轮工具,这证明了3D打印机可以在国际空间站(ISS)等太空结构上打印工具。该打印也有别于其他试图打印的对象,因为这不是一个已经预装在打印机上的对象。

打印机完成棘轮打印所需的信息通过电子方式从地球发送到打印机。3D打印机能够做到这一点尤其重要,因为这意味着在紧急情况下,地面小组可以为三维物体制定计划,以解决紧急情况,然后将设计发送给打印机打印。

国际空间站第42次探险指挥官巴里·“布奇”·威尔莫展示了一个在空间站上用3d打印机制作的棘轮扳手。(NASA图像)

“太空制造”的增材制造设施

NASA将成为“太空制造”的消费者之一,在国际空间站上使用这台新打印机,“太空制造”将保留它的所有权。“Made In Space”还希望制造出一种设备,在零重力条件下与AMF一起工作,将任何废物回收回打印机的馈源。这意味着打印机将需要更少的来自地球的材料,从而进一步减少与太空旅行相关的努力和成本。

3D打印技术在零重力环境下的进步无疑增强了人类空间结构与地球的独立性。这是使我们的文明成为太空文明的第一步,也是将我们深空旅行的梦想从想象变为现实的又一步。

参考资料及进一步阅读

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引用

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  • 美国心理学协会

    沃斯默,威廉。(2019年4月26日)。太空制造:零重力3D打印。AZoM。于2021年10月06日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=12187检索。

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    沃斯默,威廉。太空制造:零重力3D打印。AZoM.2021年10月06。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=12187 >。

  • 芝加哥

    沃斯默,威廉。太空制造:零重力3D打印。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=12187。(2021年10月6日生效)。

  • 哈佛大学

    沃斯默,威廉。2019。太空制造:零重力3D打印.viewed september 21, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=12187。

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