歐洲航天局（ESA）下的一個財團設計并制造了一種用于國際空間站（ISS）的早期FFF 3D打印機。該原型系統是作為IMPERIAL項目開發(fā)的一部分，它利用傳送帶組件來（理論上）無限長度地3D打印零件。 3月初在ESA的Advanced Manufacturing研討會上展示了未命名的3D打印機的功能，該產品可以與所有高溫工程細絲兼容，與會者在現場見證了制作1.5米長的鋼筋的過程。

該項目財團包括德國航空航天公司OHB和Azimut Space，愛爾蘭共和國阿斯隆技術學院以及葡萄牙3D打印機提供商BEEVERYCREATIVE?！巴ㄟ^這項活動，我們克服了3D打印的主要限制之一-體積-同時使用了能夠處理高性能熱塑性塑料的緊湊型3D打印機?！?ESA的材料專家Ugo Lafont解釋說。 “這是一項偉大的成就，它將擴展這種按需制造過程的應用領域。”

國際空間站。圖片來自NASA。

什么是IMPERIAL項目？

在ESA的初步MELT項目獲得成功之后，該項目在微重力條件下測試了工業(yè)FFF 3D打印的可行性，隨后推出了IMPERIAL項目。 Project IMPERIAL計劃進一步采取行動，并開發(fā)一個完整的太空制造系統，該系統可以克服當今3D打印機的尺寸限制。因此，該系統最終將用于按需制造和在國際空間站上進行維護，從而為未來的長期太空飛行提供了自給自足的空間。

ESA的高級制造工程師Advenit Makaya指出：“在人類探索的環(huán)境下（例如此處，然后在航天器的結構零件上）開發(fā)大型零件的地球外制造解決方案，對于增強可持續(xù)性和可靠性至關重要。未來太空飛行任務的強大能力?！?/span>

在進行IMPERIAL項目之前，ESA聯合體在MELT項目下開發(fā)了具有微重力功能的3D打印系統。

圖片來自BEEVERYCREATIVE。

太空工業(yè)級FFF 3D打印

打印機本身必須遵守許多嚴格的技術要求。這包括能夠打印諸如PEEK的高性能工程聚合物，能夠在微重力條件下打印，同時保持類似地球的零件質量，并且能夠在一個方向上打印無限長的大型零件。該系統的功耗也受到嚴格限制，并且由于空間中缺少后處理設施，因此必須準備好直接使用功能性印刷零件以直接從構建室中使用。為了確保成功集成到ISS中，團隊還被迫在設計3D打印機時要考慮到原材料的可用性。零件生產后殘留的任何廢料至少應減至最少，并在可能的情況下完全可重復使用。

OHB項目經理Antonella Sgambati補充說：“事實證明，采用高性能聚合物的FFF不受重力降低環(huán)境的影響，為新的挑戰(zhàn)鋪平了道路，例如可以在一個方向上印刷無限長的長度或利用批量生產生產。在該項目的框架中，新的技術差距已經得到確認，并在BEEVERYCREATIVE的原型開發(fā)和測試中得以彌補，從而取得了這一獨特的成就，使地球之外的制造工藝又邁進了一步?！?/span>

新的Project IMPERIAL 3D打印機用于生產1.5m長的鋼筋。通過ESA拍攝。

隨著行星際空間飛行的前景越來越接近現實，空間增材制造已成為航空航天領域的熱門話題。今年早些時候，工程公司COSM Advanced Manufacturing Systems開始著手為NASA進行金屬EBM 3D打印機的最終開發(fā)和建造。該系統旨在滿足NASA在太空中進行自動化制造和部件維修的需求，從Artemis計劃開始，該系統將用于整個太空，月球和火星飛行任務。

在其他地方，不倫瑞克工業(yè)大學和漢諾威激光中心（LZH）的研究人員最近首次在零重力下3D打印月球重石。在實驗性的“ MOONRISE”項目中，該團隊在其“ MIRA3D”月球車上安裝了定制激光器，并將月塵融化成球形，為在月球上制造經濟結構鋪平了道路。

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