3D打印技術(shù)“上天”了

不久前，在長征五號B火箭發(fā)射的新一代載人飛船試驗(yàn)船上，搭載了一臺“3D打印機(jī)”，飛行期間該系統(tǒng)自主完成了連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的樣件打印，并驗(yàn)證了微重力環(huán)境下復(fù)合材料3D打印的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。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。

以上成果的取得，的確令人振奮。而早在幾年前，3D打印在航空領(lǐng)域就已經(jīng)邁上了應(yīng)用落地之路。其實(shí)，航空航天領(lǐng)域?qū)?fù)雜精密構(gòu)件快速制造的需求，對昂貴材料降本增效的需求，對重型材料輕量化的要求，以及對材料強(qiáng)度的需求等，都在呼喚新的制造技術(shù)和理念。

3D打印的多種顯著優(yōu)勢，能夠較好地適應(yīng)航空航天領(lǐng)域產(chǎn)品制造的要求，因而在該領(lǐng)域大放光彩。3D打印技術(shù)在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢，主要包含以下幾點(diǎn)：降低成本、快速原型驗(yàn)證、提升設(shè)計(jì)自由度、提升產(chǎn)品制造效率等方面。

去太空旅行一下會怎樣？

在人們的傳統(tǒng)印象中，一般能去往外太空的一般都是宇航員。而3D打印技術(shù)的應(yīng)用，如3D打印美食、防護(hù)服等，正為宇航員的“太空之旅”提供更多保障。根據(jù)NASA報(bào)道，為了讓國際空間站上的宇航員正常生活，每年需要向國際空間站提供3175千克的備件，13154千克的航天硬件備件，還有額外17690千克的備件。NASA馬歇爾太空飛行中心的太空制造部門（ISM），已經(jīng)開始研究使用3D打印技術(shù)減輕太空任務(wù)的方式。

為了實(shí)現(xiàn)達(dá)成太空旅行的夢想，國內(nèi)外科技企業(yè)已經(jīng)加快了利用大數(shù)據(jù)、3D打印等前沿技術(shù)探索外太空的腳步。早在2014年太空探索技術(shù)公司SpaceX就曾推出了首個(gè)3D打印部件主氧化器閥體，藍(lán)色起源也在其強(qiáng)大的BE－4引擎中融合3D打印組件。而火箭實(shí)驗(yàn)室可以說是3D打印飛行器部件經(jīng)驗(yàn)豐富的機(jī)構(gòu)之一了，該實(shí)驗(yàn)室憑借著小型衛(wèi)星專用運(yùn)載火箭Electron在這一領(lǐng)域占有一定優(yōu)勢。

在天文觀測領(lǐng)域，3D打印同樣也作用多多。近日，意大利國家核物理研究所（INFN）利用3D打印技術(shù)制作了一臺紫外線望遠(yuǎn)鏡的機(jī)械結(jié)構(gòu)，該望遠(yuǎn)鏡最近被送往國際空間站（ISS）。今后三年內(nèi)，意大利航天局（ASI）和俄羅斯航天局（Roscosmos）將利用3D打印的Mini－EUSO望遠(yuǎn)鏡分析國際空間站的紫外線輻射情況。

有市場調(diào)研機(jī)構(gòu)預(yù)測，未來五年3D打印市場的價(jià)值將增長三倍。到2025年3D打印市場將迎來重要拐點(diǎn)，到2029年3D打印市場規(guī)模將達(dá)到550億美元。航天航空和汽車制造作為3D打印技術(shù)落地的兩大領(lǐng)域，將迎來迅速擴(kuò)張的新機(jī)遇。

仰望廣闊無垠的太空時(shí)，人們心中總會充滿了無線的向往和遐思。也許正是由于宇宙的變幻莫測、詭譎絢麗，人們才對太空旅行分外期待。隨著物聯(lián)網(wǎng)、3D打印、北斗導(dǎo)航、地外測量、天地空一天化等技術(shù)的不斷成熟，未來人們很有可能實(shí)現(xiàn)遨游太空的夢想。