美国航空航天局3D打印应用状况综述    

󰁍 2014-03-26 11:11 272人喜欢


鉴于美国航空航天局(NASA)高度定制化的航天器和仪表元器件,增材制造,或3D打印技术,在NASA中的应用可谓水到渠成。眼下,NASA主要在冷却、包装和屏蔽电子的物体上使用3D打印技术。例如,这个电池盒是使用热塑性聚醚(PKK )3D打印的。这个电池盒是首个3D打印组件,现在已经进入太空。


3D打印技术也被用于开发普通定制的电子仪器包即MINIE Pack。该设备把多种重要的功能如数据处理、电源、数字化、控制、数据处理和放大等集成为一个单一的3D芯片或芯片组。


主要研究者Beth Paquette和她的MinE Pack,图片来源:NASA


主要研究者Beth Paquette受到了内部研究与发展(IRAD)的资助来开发MinE Pack。“未来增材制造技术将用于电子产品包装,这为包装小型化带来了大量的机会。” Paquette说。

Goddard太空飞行中心的技术专家Tim Stephenson与EOS北美公司合作,首次使用直接金属激光烧结(DMLS)技术开发了因瓦合金(Invar)结构,即使用因瓦金属粉末打印3D物体。

因瓦合金号称金属之王,硬度不高,容易弯曲。然而,它的物理属性非常稳定,几乎不会因为温度的极端变化收缩或膨胀。因此,它是理想的光学设备平台和稳定性要求比较高的设备的平台。事实上,韦伯太空望远镜的综合科学仪器模块就使用了半吨因瓦合金材料。“我们的目标是要看看是否能够通过DMLS技术减轻这类航天器结构的重量。” Stephenson说。



此外,大多数NASA中心已开始将3D打印用于若干实际应用:

Goddard太空飞行中心,正投入研发资源以评估3D打印在各种仪器开发工作中的实用性。

弗吉尼亚州的Langley研究中心,已经开发了一个绿色制造工艺,被称为电子束手绘(Electron Beam Freeform),或EBF3。它使用电子束枪,通过双金属丝进料和计算机控制远程制造金属结构,制造零部件或工具只需几小时,而不是数天或数周。

佛罗里达的肯尼迪航天中心正在研究使用原位风化层或土壤作为原料用于构建三维栖息地和其他结构。

加州Ames研究中心正在探索合成生物学以用于应用生物材料的制造。

Glenn研究中心最近与佛罗里达州的Aerojet Rocketdyne公司合作,3D打印并成功测试了RL-10火箭的发动机喷油器。

NASA马歇尔太空飞行中心已采用3D打印技术为J-2X和RS-25火箭发动机制造零部件。该中心还与Made In Space,一个硅谷的初创公司,合作开发一款可在外空间使用的3D打印机。预计今年10月份将送入国际空间站供宇航员使用。该中心希望宇航员能够在太空制造所需的零备件,从而可以节省火箭宝贵的运力。



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