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【中國智能制造網(wǎng) 市場分析】眾所周知，天地間“快遞運(yùn)輸”成本高昂，在太空中直接利用3D打印生產(chǎn)零部件具有省時(shí)省力等獨(dú)特優(yōu)勢。未來，太空3D打印將成為載人空間飛行和宇宙考察的標(biāo)配裝備，勢必未來太空制造新潮流。
3D打印零部件優(yōu)勢獨(dú)特 或?qū)⑻罩圃煨鲁绷?/div>
在人類探索太空的過程中，設(shè)備和材料的地面補(bǔ)給是順利完成太空任務(wù)的制約因素。從2010年開始，美國國家航空航天局就與太空制造公司開始了3D打印技術(shù)的探索工作，先后進(jìn)行了微重力環(huán)境下的數(shù)百次試驗(yàn)。2016年3月，美國國家航空航天局將升級(jí)版的3D打印機(jī)運(yùn)送到空間站，在太空環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了更大體積和更高分辨率的打印作業(yè)。不甘落后的俄羅斯3D打印機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)也已經(jīng)向空間站提交了試驗(yàn)申請，在進(jìn)行多輪地面測試后，將篩選出一臺(tái)3D打印機(jī)“黑馬”送入空間站的俄羅斯太空艙。此外，英國伯明翰大學(xué)研制出一臺(tái)能在零重力下運(yùn)行的金屬3D打印機(jī)，采用了獨(dú)特的熔融沉積方式，功率只有1.3千瓦。
在太空3D打印領(lǐng)域，由我國中科院研制的國內(nèi)首臺(tái)太空3D打印機(jī)，已經(jīng)完成了拋物線失重飛行試驗(yàn)，可在微重力環(huán)境下順利完成3D打印任務(wù)。值得一提的是，我國的3D打印機(jī)單次可打印的大零部件尺寸達(dá)到200mmx130mm，是美國國家航空航天局首臺(tái)在軌3D打印機(jī)打印尺寸的2倍以上，將在我國空間站建設(shè)和后期運(yùn)營維護(hù)過程中發(fā)揮重要作用。
空間航天器的大小主要受限于運(yùn)載器的大小，利用太空3D打印就可搭建太空零件制造廠，實(shí)現(xiàn)太空設(shè)備的太空制造。目前，科學(xué)家已經(jīng)開始設(shè)計(jì)太空制造系統(tǒng)，將在太空中直接打印出天線、電池板等零部件和工作生活的必需品。太空3D打印將對(duì)人類太空探索事業(yè)的供給和支持方式帶來巨大變革，也為空間飛行提供更加寬廣的平臺(tái)。
目前，3D打印技術(shù)在航空航天領(lǐng)域已體現(xiàn)出極強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展?jié)摿?，不僅縮短了航天產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，降低了成本，更進(jìn)一步提高了產(chǎn)品性能。作為一種全新的生產(chǎn)方式，太空3D打印制造的產(chǎn)品可以勝任一些傳統(tǒng)制造工藝難以完成的工作。未來，太空3D打印技術(shù)除可用于在軌制造航天零部件外，還將與機(jī)器人系統(tǒng)有機(jī)組合。美國國防部研究計(jì)劃局開展的“鳳凰”項(xiàng)目，旨在通過拆解老舊衛(wèi)星的零部件來清理各種空間垃圾，并用老舊衛(wèi)星的零部件重新組裝成一個(gè)全新的空間設(shè)備，太空3D打印為此提供了一個(gè)重要的技術(shù)方案。
擁有這么多技能的太空3D打印不僅令人癡迷，而且打印過程并不復(fù)雜。航天員可以通過天地通信接收地面上傳零部件的數(shù)字化三維模型，將模型輸入3D打印機(jī)機(jī)芯內(nèi)部的后期處理軟件后，3D打印機(jī)可自動(dòng)生成具體控制數(shù)據(jù)和打印操作代碼，航天員只要按一下“打印”就可完成操作。因此，只要天地之間不斷網(wǎng)，任何工具都可以由地面設(shè)計(jì)好，然后交由太空3D打印機(jī)完成源源不斷的太空制造。
太空3D打印技術(shù)不僅省時(shí)省力省經(jīng)費(fèi)，更可大幅度降低太空飛行對(duì)地面的依賴程度。相比于半年一次的太空補(bǔ)給，3D打印只需數(shù)小時(shí)就可以生產(chǎn)出需要更換的零部件。未來有了太空3D打印機(jī)，就可以在失重環(huán)境下自制所需的各類實(shí)驗(yàn)和維修工具以及零部件，將大幅度提升空間站實(shí)驗(yàn)的靈活性和維修的及時(shí)性，同時(shí)有效減少空間站各類零件備件的種類和數(shù)量，降低空間站對(duì)地面系統(tǒng)的依賴，從而為人類開展星球探索提供新的動(dòng)力和希望。
原標(biāo)題：3D打印將太空制造新潮流
我要評(píng)論
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一周趣評(píng)：多款可重復(fù)使用火箭將于今年首飛或試驗(yàn)；中國電信與中國聯(lián)通開展試驗(yàn)低空通信網(wǎng)絡(luò)
大家好，歡迎來到《一周趣評(píng)》。2025年3月3日-3月9日，超算互聯(lián)網(wǎng)、可重復(fù)使用火箭、3D打印、低空通信網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域都呈現(xiàn)出了哪些有趣動(dòng)態(tài)和精彩故事呢？我們一起來看一看吧！火箭3D打印低空通信網(wǎng)絡(luò)2025-03-10 16:49:19 -
2025年，全球以及中國3D打印市場會(huì)有哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)？
3D打印技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造，具有個(gè)性化定制、快速原型開發(fā)等優(yōu)勢。2025年，3D打印將成為智能制造的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，但其發(fā)展高度依賴材料創(chuàng)新、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和跨行業(yè)協(xié)作。3D打印技術(shù)3D打印設(shè)備2025-02-24 13:30:16 -
太空直接造！完全采用3D打印技術(shù)的電噴霧發(fā)動(dòng)機(jī)問世
研究團(tuán)隊(duì)采用了雙光子打印和數(shù)字光處理兩種3D打印技術(shù)協(xié)同制造：雙光子打印技術(shù)用于精準(zhǔn)構(gòu)建帶有尖端結(jié)構(gòu)的發(fā)射器模塊，而數(shù)字光處理技術(shù)則用于快速成型容納組件的大型流形塊。3D打印電噴霧發(fā)動(dòng)機(jī)2025-02-20 11:20:13 -
2024年中國3D打印行業(yè)重大事件盤點(diǎn)及未來展望
中國3D打印技術(shù)的發(fā)展歷程可以分為三個(gè)階段，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場的不斷拓展，3D打印技術(shù)將在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)深度應(yīng)用，例如智能制造、個(gè)性化醫(yī)療和航空航天等。3D打印技術(shù)3D打印設(shè)備2025-02-19 14:36:57 -
漢邦激光新園區(qū)盛裝啟幕，裝備強(qiáng)國沙龍匯聚智能制造力量
2月15日，“云程發(fā)軔，篤行拓新”——漢邦激光新園區(qū)啟用儀式暨《裝備強(qiáng)國》系列活動(dòng)-增材制造關(guān)鍵零部件及裝備沙龍隆重舉行。漢邦激光3D打印2025-02-19 13:26:23 -
“3D＋”鑄造工藝助力傳統(tǒng)鑄造實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)新變革
傳統(tǒng)鑄造工藝面臨著生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、勞動(dòng)強(qiáng)度大、環(huán)保壓力大等諸多問題，3D打印與鑄造的融合則為我國鑄造產(chǎn)業(yè)的綠色升級(jí)帶來了關(guān)鍵契機(jī)?！?D＋”鑄造工藝是以3DP打印生產(chǎn)技術(shù)為基礎(chǔ)，研究應(yīng)用新工裝、新材料、新技術(shù)，進(jìn)一步打造3D打印產(chǎn)品極限競爭力。3D打印鑄造工藝2025-02-19 13:16:59
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