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經(jīng)歷了艱苦卓絕的探索和嘗試之后，我國(guó)在3D打印技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方面實(shí)現(xiàn)了諸多突破。許多新成果的取得，讓人們對(duì)3D打印有了全新的認(rèn)識(shí)。
不久前，在長(zhǎng)征五號(hào)B火箭發(fā)射的新一代載人飛船試驗(yàn)船上，搭載了一臺(tái)“3D打印機(jī)”，飛行期間該系統(tǒng)自主完成了連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的樣件打印，并驗(yàn)證了微重力環(huán)境下復(fù)合材料3D打印的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。這是中國(guó)首次開(kāi)展軌道3D打印試驗(yàn)，也是首次實(shí)現(xiàn)連續(xù)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的太空3D打印。
以上成果的取得，的確令人振奮。而早在幾年前，3D打印在航空領(lǐng)域就已經(jīng)邁上了應(yīng)用落地之路。其實(shí)，航空航天領(lǐng)域?qū)?fù)雜精密構(gòu)件快速制造的需求，對(duì)昂貴材料降本增效的需求，對(duì)重型材料輕量化的要求，以及對(duì)材料強(qiáng)度的需求等，都在呼喚新的制造技術(shù)和理念。
3D打印的多種顯著優(yōu)勢(shì)，能夠較好地適應(yīng)航空航天領(lǐng)域產(chǎn)品制造的要求，因而在該領(lǐng)域大放光彩。3D打印技術(shù)在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，主要包含以下幾點(diǎn)：降低成本、快速原型驗(yàn)證、提升設(shè)計(jì)自由度、提升產(chǎn)品制造效率等方面。
去太空旅行一下會(huì)怎樣？
在人們的傳統(tǒng)印象中，一般能去往外太空的一般都是宇航員。而3D打印技術(shù)的應(yīng)用，如3D打印美食、防護(hù)服等，正為宇航員的“太空之旅”提供更多保障。根據(jù)NASA報(bào)道，為了讓空間站上的宇航員正常生活，每年需要向空間站提供3175千克的備件，13154千克的航天硬件備件，還有額外17690千克的備件。NASA馬歇爾太空飛行中心的太空制造部門(mén)(ISM)，已經(jīng)開(kāi)始研究使用3D打印技術(shù)減輕太空任務(wù)的方式。
為了實(shí)現(xiàn)達(dá)成太空旅行的夢(mèng)想，國(guó)內(nèi)外科技企業(yè)已經(jīng)加快了利用大數(shù)據(jù)、3D打印等前沿技術(shù)探索外太空的腳步。早在2014年太空探索技術(shù)公司SpaceX就曾推出了3D打印部件主氧化器閥體，藍(lán)色起源也在其強(qiáng)大的BE-4引擎中融合3D打印組件。而火箭實(shí)驗(yàn)室可以說(shuō)是3D打印飛行器部件經(jīng)驗(yàn)豐富的機(jī)構(gòu)之一了，該實(shí)驗(yàn)室憑借著小型衛(wèi)星專(zhuān)用運(yùn)載火箭Electron在這一領(lǐng)域占有一定優(yōu)勢(shì)。
在天文觀測(cè)領(lǐng)域，3D打印同樣也作用多多。近日，意大利國(guó)家核物理研究所(INFN)利用3D打印技術(shù)制作了一臺(tái)紫外線(xiàn)望遠(yuǎn)鏡的機(jī)械結(jié)構(gòu)，該望遠(yuǎn)鏡近被送往空間站(ISS)。今后三年內(nèi)，意大利航天局(ASI)和俄羅斯航天局(Roscosmos)將利用3D打印的Mini-EUSO望遠(yuǎn)鏡分析空間站的紫外線(xiàn)輻射情況。
有市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，未來(lái)五年3D打印市場(chǎng)的價(jià)值將增長(zhǎng)三倍。到2025年3D打印市場(chǎng)將迎來(lái)重要拐點(diǎn)，到2029年3D打印市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到550億美元。航天航空和汽車(chē)制造作為3D打印技術(shù)落地的兩大領(lǐng)域，將迎來(lái)迅速擴(kuò)張的新機(jī)遇。
仰望廣闊無(wú)垠的太空時(shí)，人們心中總會(huì)充滿(mǎn)了無(wú)限的向往和遐思。也許正是由于宇宙的變幻莫測(cè)、詭譎絢麗，人們才對(duì)太空旅行分外期待。隨著物聯(lián)網(wǎng)、3D打印、北斗導(dǎo)航、地外測(cè)量、天地空一天化等技術(shù)的不斷成熟，未來(lái)人們很有可能實(shí)現(xiàn)遨游太空的夢(mèng)想。
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