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3D打印——一种增材制造(AM)技术——越来越多地用于大型工业用途。它通常比传统工业制造方法便宜得多,特别是在定制或小批量应用中。现在,3D打印越来越多地应用于太空领域。
3D打印空间
美国宇航局(NASA)是3D打印探索领域的先锋,为许多新技术提供资金。这些项目是用于太空旅行的3D打印物体和部件,将3D打印机安装到航天器上进行维护和研究,甚至用3D打印技术培育生命栖息地。
美国宇航局对3D打印技术的热衷很大程度上是由于成本问题。为制造航天器的许多部件而创建定制的模具和模板是非常昂贵的,并且导致工程和设计的迭代和开发缓慢。
另一方面,现代3D打印技术能够按需定制部件和物品。在下一次印刷工作中印刷完全不同的设计不会增加成本,更复杂的设计不会导致更高的制造成本。
随着最新的工业3D打印机现在能够生产非常大、轻、强的物体和复杂的形状,3D打印的好处可以适用于大型工业和制造项目。
这就是为什么工业3D打印对航天局的工程师越来越有吸引力。它提供了低产量,高设计自由度,低成本的任务需要。
太空3D打印
宇航员受益于3D打印技术,3D打印设备安装在宇宙飞船和空间站上,有助于在补给之间维持长期的太空任务。自2014年以来,国际空间站使用3D打印机开发定制工具、备件和新设备,用于太空探索的前沿研究。2020欧洲杯下注官网
最新一代的3D打印机越来越多功能,越来越多的方法层出不穷。现在,更多的材料可以欧洲杯足球竞彩用来制作更复杂的形状和结构,分辨率比以往任何时候都高。
然而,3D打印机打印任何东西都需要原料,这是一种消耗空间和重量的资源。NASA的一个项目正在研究一种潜在的方法,以减少在太空中向3D打印机运送原料的需求。“再造者”将从废旧物品和废料中回收材料,为国际空间站上的3D打印欧洲杯足球竞彩系统提供新的3D打印机原料。
这个“制造者”可以用来重复完成国际空间站上物体的循环。工具和部件可以返回系统进行多次重制,而不会显著降低部件的材料质量。它还被设计成能够重新利用用于向空间站运送物资的泡沫和塑料包装材料。
在未来,大型3D打印机可能被用于创建着陆平台、发射场和能够支持太空生命的整个栖息地。在施工中,AM技术已经被用于极端条件,如环境灾害救援。3D打印机可以快速建造庇护所和其他建筑,24小时不停地建造,而且不会危及人类的生命。这些品质使他们成为未来太空基础设施项目建设者的优秀候选人。
太空3D打印将如何变革制造业
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3D打印能降低太空探索的成本吗?
3D打印已经颠覆了许多工业、工程和建筑行业。它也已经被NASA的工程师和宇航员在太空中广泛采用。随着3D打印技术的不断发展和性能的提高,3D打印技术节省的成本将继续帮助降低太空探索的成本。
参考资料及进一步阅读
https://doi.org/10.1016/j.geoforum.2015.01.003
贝茨,蓖麻(2021)。“太空是昂贵的:3D打印和在轨建造能降低成本吗?”Astronomy.com.(在线)https://astronomy.com/news/2021/05/can-3d-printing-and-on-orbit-construction-make-space-more-accessible
菲尔•戈尔茨坦(2018)。“美国宇航局转向3D打印来帮助国际空间站上的宇航员。”FedTech.(在线)https://fedtechmagazine.com/article/2018/10/nasa-turns-3d-printing-help-astronauts-aboard-international-space-station.
道格拉斯·r·格雷丝和罗纳德·v·卡拉夫斯基(2015)。3D生产地域:源自增材制造的理论和研究启示Geoforum.(在线)https://doi.org/10.1016/j.geoforum.2015.01.003.
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