金属3D打印机即将送上空间站,不锈钢配件工作高温达1400摄氏度

2024-02-02 16:47

第一台在太空中使用的金属3D打印机正在前往国际空间站(ISS)的途中。Cygnus NG-20补给任务携带着397磅重的打印机,于本周二发射升空,于周四抵达国际空间站。

金属3D打印机将首次在太空中投入使用。欧洲航天局

金属3D打印机将首次在太空中投入使用。欧洲航天局

宇航员莫根森(Andreas Mogensen)将安装Airbus公司为欧洲航天局(ESA)开发的打印机。该机器将可在地球上进行远程控制和监控。

国际空间站过去曾使用过基于聚合物的3D打印机,但在轨道上进行金属3D打印据说会带来更棘手的挑战。

该机器将使用一种抗腐蚀能力强,经常用于水处理和医疗植入物的不锈钢。

不锈钢丝被推入打印区域后,打印机会用一种据说比普通激光笔强大一百万倍的激光将其熔化。然后,打印机将熔化的金属添加到打印件中。

金属的熔点约为1400摄氏度,打印机将在一个全密封的盒子里运行。运行之前,它需要将氧气排放到太空中,并用氮气取代,否则,熔化的金属一接触氧气就会氧化。

与塑料3D打印机需要加热到约200摄氏度相比,该打印机使用的温度更高,“因此必须确保人员和空间站的安全,同时维护的可能性也非常有限。”欧洲航天局技术官员波斯特马(Rob Postema)在ESA网站上说,“不过,如果成功的话,金属的强度、导电性和刚性将把太空3D打印的潜力提升到新的高度”。

在计划进行的4次测试打印中,打印机将复制在地球上制作的参考打印件,两个版本的比较可帮助科学家了解打印质量和性能在太空中的差异。

尽管每个打印件的重量不到250克,比一罐汽水还小,但打印机制作每个打印件需要2到4周。打印机每天最多只能工作4个小时,因为它的风扇和电机声音很大,而国际空间站有噪音规定。

如果实验进展顺利,它将为宇航员和太空机构打印所需工具和部件铺平道路,而无需通过再补给任务发送这些物品。金属3D打印技术还有助于利用回收材料或改造过的碎石(月球土壤和岩石)建造月球基地,也可能在火星任务中派上用场。

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