3D打印在太空有巨大的應(yīng)用潛力，畢竟這項技術(shù)制造產(chǎn)品的速度和效率使其非常適合用于資源有限的環(huán)境。然而，到目前為止，我們尚不清楚微重力對3D打印過程的影響。為此，德國聯(lián)邦材料研究與測試部(BAM)、克勞斯塔爾工業(yè)大學(xué)和德國航空航天中心(DLR)合作開展了一個項目，名為“失重狀態(tài)下的粉末增材生產(chǎn)”，以進(jìn)一步調(diào)查微重力對3D打印的影響，加快太空3D打印時代的到來。

在一個為期五天的時間里，研究人員在非常低的重力下進(jìn)行了粉末3D打印實(shí)驗，這也是DLR第30次拋物線飛行活動的一部分。

法國公司Novespace代表DLR組織了這些飛行活動，載體是一架空客310飛機(jī)。為了進(jìn)行3D打印實(shí)驗，飛機(jī)里有一個大型實(shí)驗室。飛機(jī)從波爾多的一個機(jī)場起飛，越過大西洋。每天，飛機(jī)會飛出31條拋物線飛行，整個活動一共會持續(xù)四天。每次飛行時，參與者有22秒左右的時間處于失重狀態(tài)，四天下來，一共體驗到35分鐘的失重。

NASA一直在國際空間站上使用一臺3D打印機(jī)，但這是一臺基于塑料的FDM 3D打印機(jī)，其運(yùn)行方式與粉末床系統(tǒng)不同。此次聯(lián)合項目的重點(diǎn)在于生產(chǎn)單個3D打印部件，以及開發(fā)出一種方法來穩(wěn)定在微重力環(huán)境下的金屬粉末。在過去，要做到這一點(diǎn)非常難，因為沒有引力對其施加壓力的“打印床”無法結(jié)合在一起。

為了在逐層打印過程中穩(wěn)定3D打印件，研究人員使用了一個空氣-氣體流動吸入系統(tǒng)。在沒有重力的情況下，粉末可以借助真空保持在預(yù)定的位置。研究人員成功打印出一個設(shè)定對象的30層，這是一個非常有希望的開始。事實(shí)證明，這種方法不僅能在這些極端條件下穩(wěn)定3D打印過程，吸入系統(tǒng)也可能用于優(yōu)化地球上的日常3D打印。

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