中国研发太空制造技术 实现世界首次微重力陶瓷3D打印

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  中国科学家研发出一种生活技术,将精细的粉末均匀地混入一种生活特殊的树脂中,制作成膏体,再通过光刻固化。

  “你还都要们想探索一种生活工艺用月尘制造出陶瓷模具,再用那先 模具将月壤中的金属铸造成金属元部件。”

  微重力环境下立体光刻制造技术打印的陶瓷样品。(中科院空间应用工程与技术中心 供图)

  中科院实验团队完成飞行任务后合影留念。(中科院空间应用工程与技术中心 供图)

  “你还都要们团队花了两年多时间研究要怎样制造一种生活不要再在微重力环境中四处飘散的膏体,这是你还都要们的技术最具创新,最有价值的要素。一种生活技术还都要用来加工月壤等各种精细粉末。”王功说。

  然而,微重力环境下粉末材料难以在制造过程中得到有效控制,国际上普遍采用丝状材料作为太空制造的主要材料特征,但该种方式 的一次成型精度和表皮层 光洁度较低,实际应用潜力受限。

  领导这项实验的中国科学院太空制造技术重点实验室主任王功说:“立体光刻是一种生活在地面上常用的3D打印工艺,但以往航天界认为一种生活工艺不适用于微重力环境。”

  新华社北京6月19日电(记者喻菲)作为地球上最早造出陶瓷的文明之一,中国正在研发不能在太空制造陶瓷的技术。它最令人激动的应用是到月球、火星或这些 星球上去建造基地,当然你也还都要利用一种生活技术将月尘做成茶壶茶碗,为当事人泡一杯茶。

  “美国的马斯克和他的SpaceX公司目前正在避免要怎样你还都要类到达这些 星球的问题报告 图片,而你还都要们实验室要避免的是要怎样你还都要在这些 星球生存下去的问题报告 图片。”王功说。

  科研人员在观察金属材料微重力环境下铸造的技术实验样品在地面脱模情况汇报。(中科院空间应用工程与技术中心 供图)

  王功说,这两项试验的目的是为了将来不能在空间站快速制造出零部件;在太空直接组建大型望远镜或这些 科学仪器;更长远的目标是为了开展月球、火星等深空探索。

  近日,中国科学院空间应用工程与技术中心科研人员在瑞士杜本多夫利用欧洲失重飞机成功完成了国际首次微重力环境下陶瓷材料立体光刻成形技术试验。

  据介绍,本次试验于6月12日刚开使,截止到6月13日下午,共进行了28次微重力、2次月球重力和2次火星重力飞行,搭载的两套装置共获得10件陶瓷样品和8件金属样品。

  王功说,目前试验所使用的设备还都要人来操作。“你还都要们未来的目标是希望还都要在无人或机器人参与的情景下开展地外制造工作。但那样的智能设备会更加繁杂。”

  据介绍,中国科学院太空制造技术重点实验室是国际上第有几次 以先进太空制造技术为研究主题的实验室,继2016年牵头开展中国首次“太空3D打印”技术实验后,历经两年多的研究和准备,自主研发了本次任务所用的纳米级类固态陶瓷膏体材料、3D打印陶瓷耐高温模具以及两套试验装备,为中国空间站、在轨服务及深空探索等任务中实现多种材料的高精度制造奠定了必要技术基础。

  你说那先 :“月尘的主要成分是纳米级或亚微米级的硅酸盐颗粒,其特征与你还都要们平时制作陶瓷的原料特征相似。月壤内还带有钛、铝、铁等金属。”

  中国科学家同去还利用3D打印的陶瓷模具完成了首次微重力环境下金属材料铸造技术试验。

  “你还都要们想验证通过一种生活技术还都要制造出平整规则的物体,你还都要们还将测试样品在不同重力条件下的致密度。”王功说,“你还都要们获得的样品质量都很好,说明一种生活工艺对不同重力的适应性是非常不错的,验证了一种生活思路是可行的。”

  这次制造的陶瓷样品,包括一面半个手掌大小的具浮雕效果的陶瓷国旗,有五角星和“中国”字样,一块六边形特征件和有几次立方体。金属样品包括螺丝钉和有几次 小扳手。

  你说那先 ,一种生活新技术有望在未来实现半导体、生物支架、光学部件、微机电系统等产品在太空探索任务中的原位快速制造,也为月尘月壤等月球资源的就位利用提供了新技术途径,将在太空制造领域产生深远影响。