欧洲航天局为国际空间站开发高温FFF 3D打印机

时间：2021-03-23 08:38 来源：中国3D打印网作者：中国3D打印网阅读：次

中国3D打印网3月23日讯，欧洲航天局（ESA）下的一个财团设计并制造了一种用于国际空间站（ISS）的早期FFF 3D打印机。该原型系统是作为IMPERIAL项目开发的一部分，它利用传送带组件来（理论上）无限长度地3D打印零件。 3月初在ESA的Advanced Manufacturing研讨会上展示了未命名的3D打印机的功能，该产品可以与所有高温工程细丝兼容，与会者在现场见证了制作1.5米长的钢筋的过程。
该项目财团包括德国航空航天公司OHB和Azimut Space，爱尔兰共和国阿斯隆技术学院以及葡萄牙3D打印机提供商BEEVERYCREATIVE。“通过这项活动，我们克服了3D打印的主要限制之一-体积-同时使用了能够处理高性能热塑性塑料的紧凑型3D打印机。” ESA的材料专家Ugo Lafont解释说。 “这是一项伟大的成就，它将扩展这种按需制造过程的应用领域。”

国际空间站。图片来自NASA。
什么是IMPERIAL项目？
在ESA的初步MELT项目获得成功之后，该项目在微重力条件下测试了工业FFF 3D打印的可行性，随后推出了IMPERIAL项目。 Project IMPERIAL计划进一步采取行动，并开发一个完整的太空制造系统，该系统可以克服当今3D打印机的尺寸限制。因此，该系统最终将用于按需制造和在国际空间站上进行维护，从而为未来的长期太空飞行提供了自给自足的空间。
ESA的高级制造工程师Advenit Makaya指出：“在人类探索的环境下（例如此处，然后在航天器的结构零件上）开发大型零件的地球外制造解决方案，对于增强可持续性和可靠性至关重要。未来太空飞行任务的强大能力。”

在进行IMPERIAL项目之前，ESA联合体在MELT项目下开发了具有微重力功能的3D打印系统。图片来自BEEVERYCREATIVE。
太空工业级FFF 3D打印
打印机本身必须遵守许多严格的技术要求。这包括能够打印诸如PEEK的高性能工程聚合物，能够在微重力条件下打印，同时保持类似地球的零件质量，并且能够在一个方向上打印无限长的大型零件。该系统的功耗也受到严格限制，并且由于空间中缺少后处理设施，因此必须准备好直接使用功能性印刷零件以直接从构建室中使用。为了确保成功集成到ISS中，团队还被迫在设计3D打印机时要考虑到原材料的可用性。零件生产后残留的任何废料至少应减至最少，并在可能的情况下完全可重复使用。
OHB项目经理Antonella Sgambati补充说：“事实证明，采用高性能聚合物的FFF不受重力降低环境的影响，为新的挑战铺平了道路，例如可以在一个方向上印刷无限长的长度或利用批量生产生产。在该项目的框架中，新的技术差距已经得到确认，并在BEEVERYCREATIVE的原型开发和测试中得以弥补，从而取得了这一独特的成就，使地球之外的制造工艺又迈进了一步。”

新的Project IMPERIAL 3D打印机用于生产1.5m长的钢筋

新的Project IMPERIAL 3D打印机用于生产1.5m长的钢筋。通过ESA拍摄。
随着行星际空间飞行的前景越来越接近现实，空间增材制造已成为航空航天领域的热门话题。今年早些时候，工程公司COSM Advanced Manufacturing Systems开始着手为NASA进行金属EBM 3D打印机的最终开发和建造。该系统旨在满足NASA在太空中进行自动化制造和部件维修的需求，从Artemis计划开始，该系统将用于整个太空，月球和火星飞行任务。

在其他地方，不伦瑞克工业大学和汉诺威激光中心（LZH）的研究人员最近首次在零重力下3D打印月球重石。在实验性的“ MOONRISE”项目中，该团队在其“ MIRA3D”月球车上安装了定制激光器，并将月尘融化成球形，为在月球上制造经济结构铺平了道路。

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