首台太空金属3D打印机将前往国际空间站

近日据外媒报道，法国原始设备制造商AddUp与空中客车公司合作，向欧洲航天局（ESA）交付了首台用于太空的金属3D打印机。该打印机在美国国家航空航天局（NASA）的 NG-20 任务中发射，由SpaceX猎鹰9号火箭运往国际空间站（ISS）。

该打印机专为在微重力环境下工作而开发，将在欧空局宇航员兼猎鹰9号飞行员Andreas Mogensen的Huginn任务中发挥至关重要的作用。该任务中，宇航员将在哥伦布欧洲科学舱上进行太空3D打印。

在克兰菲尔德大学和航空承包商Highftech Engineering的协助下，AddUp和空客公司自2016 年起开始研发这款打印机，它是一种线材定向能沉积（DED）系统。其设计结合了一个线材存储盒，同时最大限度地减少了热量和粒子排放，并对运动进行了补偿。该打印机计划最早于下月开始运行，它标志着太空应用金属3D打印技术的重大进步。

之前在面向太空的金属三维打印方面的探索，主要集中在用于备件维修的电子束熔化等技术上。这台新型打印机代表着一项重要的技术进步，尤其是在太空任务变得更漫长、更昂贵、更关键的时候。不仅能更换损坏的零件，还能为不可预见的紧急情况或升级制造简易部件，这种能力改变了游戏规则。在太空中引入3D打印技术，可以提供更多定制的有效解决方案。

如果人类想在其他星球殖民、在太空采矿、在轨道上产生能源以及管理成千上万颗卫星，3D打印技术将是必不可少的工具。它在减少任务所需货物、重新利用潜在废物、回收机载金属和按需制造必需品方面，作用将越来越大。这项技术通过在现场及时生产零部件，大大提高了任务效率，这比执行新的补给任务要快得多，对于挽救生命和延长任务期限至关重要。

就潜在的火星任务而言，不可避免的意外灾难使得3D打印解决方案的可用性变得至关重要。虽然太空探索变得更加容易，但设备故障以及心理和生理压力的影响是巨大的。

“金属3D打印机的开发依赖于工程师和研究人员独特的多学科专业知识。我们的员工拥有各种增材制造工艺、机器设计、编程和操作优化方面的专业知识。我们的团队为这台即将进入轨道的金属3D打印机的开发提供了支持，”AddUp技术总监Sébastien Devroe说，“选择AddUp参与这个项目，是基于我们在探索和创新领域的悠久历史和合作伙伴关系。”

空中客车空间系统工程主管Elodie Viau表示：“我们相信，凭借AddUp团队的知识和经验，结合空中客车公司的技术专长，我们一定能成功交付高质量、高效率的金属3D打印机，为太空探索提供支持。”

即将进行的测试包括比较在太空中和在地球上制造的3D打印部件，这些测试为这项技术的未来带来了重大希望。其中特别引人关注的一点是，微重力有可能增强3D打印部件的层粘合力，这一发展可能标志着该领域的重大进步。这对技术来说是至关重要的一步。

用于国际空间站的金属3D打印机

除金属增材制造外，利用回收材料进行聚合物3D打印和生物打印，也是必要的。作为太空探索的重要工具，增材制造的作用不仅证明了其在关键应用领域的可信度，还使该行业能够充分利用不断扩大的太空市场。

此外，这一风险投资还为DED和线材激光沉积工艺提供了一个独特的机会。与粉末床熔融技术相比，这些技术通常被认为不够精细，但它们将获得更高的声誉、研究经费和关注度。DED和其他线材激光沉积技术在使用不同质量和特性的回收材料方面具有安全性和多功能性，因而备受瞩目。在太空领域加强审查和测试，可以吸引太空、航空航天和国防领域的新客户，鼓励他们从新的角度看待DED技术。