發(fā)布時間： 2020年05月11日
一臺由中國自主研制的“復(fù)合材料空間3D打印機(jī)”及其在軌打印的兩個樣件8日隨中國新一代載人飛船試驗(yàn)船返回艙成功返回東風(fēng)著陸場。
這是中國首次開展軌道3D打印試驗(yàn)，也是全球首次實(shí)現(xiàn)連續(xù)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的太空3D打印。
5月7日1時58分，這套由中國空間技術(shù)研究院529廠研制的太空3D打印系統(tǒng)全面完成預(yù)定任務(wù)，飛船下傳的圖像顯示兩個樣件打印成功，清晰可辨。研究人員還將對返回的打印機(jī)和樣件開展進(jìn)一步性能檢測和綜合評價。
據(jù)介紹，碳纖維一直是航空航天應(yīng)用廣泛的輕質(zhì)高強(qiáng)材料，連續(xù)碳纖維對于復(fù)合材料的性能提升具有顯著意義。本次3D打印的兩個樣件均實(shí)現(xiàn)了碳纖維的長絲連續(xù)，為未來復(fù)合材料空間3D打印的應(yīng)用奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。
中國空間技術(shù)研究院指出，這套打印系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了全部流程無人參與、自動控制。
國內(nèi)外已有的微重力3D打印研究均有人參與、有人控制、有人管理，設(shè)備啟動、加熱、打印等環(huán)節(jié)工作異常時可以人為干預(yù)。此次空間試驗(yàn)無人參與，系統(tǒng)自身完成全部預(yù)定任務(wù)，其結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)、運(yùn)動控制、電源照明、攝像監(jiān)控等研制經(jīng)驗(yàn)將為后續(xù)太空3D打印任務(wù)提供重要的技術(shù)參考。
同時，本次試驗(yàn)還實(shí)現(xiàn)了微重力環(huán)境對3D打印成型機(jī)理的全面驗(yàn)證。
空間3D打印與地面3D打印不同，最重要的差別來自微重力環(huán)境對打印過程的影響，為此國內(nèi)外采用失重飛機(jī)進(jìn)行拋物線飛行試驗(yàn)，但是一個拋物線周期僅能提供20秒左右的微重力環(huán)境。
中國空間技術(shù)研究院指出，此次飛船進(jìn)入預(yù)定軌道后，可以提供較長時間的微重力穩(wěn)定環(huán)境，不僅可以考察材料成型工藝，也可以同時檢驗(yàn)打印系統(tǒng)結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)的可靠度、運(yùn)動的精度、成型的質(zhì)量。
隨返回艙一同返回的3D打印樣件能夠直觀展示微重力對材料、結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)、控制、成型等影響，其經(jīng)驗(yàn)和成果更適合推廣到艙外和大型結(jié)構(gòu)在軌建設(shè)中。
此外，新一代載人飛船試驗(yàn)船還搭載了世界首個基于金屬3D打印技術(shù)的立方星部署器。
該部署器由中國商業(yè)航天公司星眾空間（北京）科技有限公司研制。部署器連接立方星與運(yùn)載工具，部署器能否保證發(fā)射過程中減振、準(zhǔn)確釋放并輸出分離信號以確認(rèn)分離時刻，是決定立方星發(fā)射成敗的關(guān)鍵。
本次飛行驗(yàn)證了3D打印的新型部署器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、材料性能和空間環(huán)境適應(yīng)性?！?D打印制造的部署器，重量為傳統(tǒng)機(jī)械加工產(chǎn)品的一半，加工周期從過去的幾個月縮短為一個星期，領(lǐng)先于傳統(tǒng)加工方式。3D打印技術(shù)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用前景將越來越吸引人?！毙潜娍臻g首席運(yùn)營官白瑞雪說。
主辦單位： 郴州市科學(xué)技術(shù)局
技術(shù)支持： 長沙諾為信息技術(shù)有限公司
郴州市科學(xué)技術(shù)局版權(quán)所有 ICP備案號： 湘ICP備10209074號-33
公安備案號 ：
43110302000213
