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3D立体打印机将到太空显身手

3D立体打印机将到太空显身手

文章来源:mydrivers 作者:frank 发布时间:2009年10月30日 点击数: 字号:

科学家发明了一种全新的制作工艺——电子束直接成型技术(EBF3)。让我们去一探究竟:在真空室中,一束电子聚焦到一个出料口,金属给料从这里源源不断地注入。在旋转平面上,电子束将金属给料熔化,并按照要生成物件的详尽3D图纸,使熔化的金属逐层成型。这个过程持续重复进行,最后,得到了直接成型的金属部件。从图纸到可使用零件,一步完成。

 

这种“3D立体打印机”技术有许多商业应用。比如,要为商用飞机、医学装置制备零部件,你所需要的只是这个零部件的3D图像电子文件,并准备一种电子束能使之液化、能处理成型的给料。当然,图像一定得高度详尽,并事先分切成EBF3机器能理解的分层数据。一旦图像完成,EBF3机器就能在飞机制造现场对那个部件按需生产,从而节省开支和时间。

用熔融金属分层形成产品,比用一大砣固体金属来制造减少了大量废料。用传统制造方法加工一个300磅的零件,可能要用到6000磅的钛块;而EBF3耗用350磅的钛就能制出相同的部件,减少钛的耗用量达5650磅,而这些钛废料原本需要回收才能循环使用。电子束直接成型技术比传统制造方法更加环境友善。

 

EFB3还能将不同的给料同时喂进机器,这为革新提供了更多机会。比如,制造零件时可以将一部分光纤电缆直接做到部件中去,使传感器能安装到先前不可能安装的地方。

最近,有一个不寻常的机构看上了这项技术,它就是美国宇航局。这里的科学家认为,未来在月球基地上,考察队员如果在关键时刻需要一个关键零部件或工具,他们可以使用EBF3在月球上自行生产,而不是从38万公里外的地球订货(还需要用火箭、登月舱送来)。至于材料,可以将登月后废弃的飞行器熔掉;也可能从月球土中挖矿取材,如果真能做到,这让太空中的可持续梦想前进了一步。

眼下,在地面测试的电子束直接成型设备还相当庞大,美国宇航局将按比例缩小,生产一种太空使用的版本,计划在宇航局的喷气式飞机上进行无重力试验后,再送到国际空间站测试。美国宇航局并没有提供确切的日程表,但表示“不久的将来”就会有宇航版的EBF3送去太空站。

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