在太空中進(jìn)行3D打印要克服哪些不利的條件?

dy1993   2017-05-23 17:41:46

太空中極端的環(huán)境條件給空間3D打印技術(shù)帶來了巨大的挑戰(zhàn),主要體現(xiàn)在如下幾個方面:

1、微重力:空間微重力環(huán)境對3D打印原料形態(tài)、工藝裝備類型提出了新要求,微重力環(huán)境對3D打印工藝的傳熱及材料凝固過程的影響規(guī) 律尚未明確,對3D打印零件性能的影響規(guī)律仍 需進(jìn)一^步探索;

2、極端溫度:空間高真空、高太陽輻射條下,背陰/照射面溫度變化范圍可達(dá)到- 100? -200 ° C/100 ° C ,極端溫差導(dǎo)致3D打印溫度場的極度不均勻;

3、能源利用:按照空間設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)空間單臺設(shè)備功率應(yīng)低于1000W,要滿足3D打印工藝過程及其溫度場控制對能量的需求,必須采取新的能源利用方式與溫度控制策略;

4、材料:空間3D打印所使用材料應(yīng)滿足質(zhì)、高強度、耐極端溫度、耐空間射線輻射等要求, 甚至還需要高效回收再制造,需解決空間原位材料利用問題。同時,現(xiàn)有地面使用的3D打印裝備質(zhì)量與體積一般較大,能耗較高,很難適應(yīng)空間飛行的需 要,必須在質(zhì)量、體積及能耗等方面對3D打印設(shè)備進(jìn)行重新設(shè)計,使其能夠承受有效載荷發(fā)射時的惡劣工況,且盡可能降低設(shè)備的故障率。

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