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首頁(yè) > 資訊中心青島3D打印實(shí)驗(yàn)被SpaceX龍飛船帶到國(guó)際空間站
發(fā)布時(shí)間：2022-12-04
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成功發(fā)射了其獵鷹 9 號(hào)火箭，為國(guó)際空間站 (ISS) 進(jìn)太空中的大規(guī)模3D打印建設(shè)。
BlackBox 2是由太空服務(wù)提供商N(yùn)anoracks開(kāi)發(fā)的遠(yuǎn)程指揮商業(yè)空間站平臺(tái)，可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)實(shí)驗(yàn)。被稱(chēng)為擠壓的3D打印項(xiàng)目與MIT媒體實(shí)驗(yàn)室的其他幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn)一起發(fā)射到太空，這些實(shí)驗(yàn)由國(guó)際空間站國(guó)家實(shí)驗(yàn)室贊助。
麻省理工學(xué)院太空探索計(jì)劃擠出有效載荷的內(nèi)部視圖，顯示在樣本加載之前準(zhǔn)備飛行。該技術(shù)演示測(cè)試了在微重力下快速擠出和 UV 固化液態(tài)樹(shù)脂形狀的新方法。
通過(guò)新的 AM 調(diào)查，研究人員將展示在微重力環(huán)境中將液態(tài)樹(shù)脂擠壓成定制形狀，以創(chuàng)建地球上無(wú)法制造的幾何形狀。有效載荷架構(gòu)本身由三個(gè)泵組成，這些泵將光固化樹(shù)脂注入預(yù)制的柔性形式，同時(shí)攝像機(jī)捕捉過(guò)程的鏡頭。
在評(píng)論該項(xiàng)目時(shí)，首席研究員兼麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室太空探索計(jì)劃主任 Ariel Ekblaw 說(shuō)：“該實(shí)驗(yàn)利用微重力環(huán)境來(lái)擠壓常見(jiàn)和復(fù)雜的分支形狀。我們的方法減少了生產(chǎn)日常任務(wù)所需關(guān)鍵部件的時(shí)間，它可能支持未來(lái)空間建設(shè)像桁架和天線這樣的大型結(jié)構(gòu)。AM調(diào)查建立在我們的增材制造和太空自組裝工作流之上?！?/span>
作為麻省理工學(xué)院熱心的3D打印教師，Ekblaw 解釋說(shuō)，在微重力環(huán)境中，通常會(huì)下垂的自由空間的擠壓可以不受阻礙地進(jìn)行，從而可以創(chuàng)建在重力環(huán)境中無(wú)法生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)。在地球上，重力會(huì)使大型物體變形，例如大型建筑中使用的橫梁。傳統(tǒng)的增材制造工藝，尤其是那些使用液態(tài)樹(shù)脂作為原料的工藝，受到重力的限制。相反，空間的失重使得能夠在沒(méi)有這種變形的情況下制造更長(zhǎng)更薄的結(jié)構(gòu)。
如果成功，Extrusion 項(xiàng)目可以幫助為更復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)（包括空間站、太陽(yáng)能陣列、望遠(yuǎn)鏡和工業(yè)設(shè)備）的增材制造奠定基礎(chǔ)，以支持未來(lái)的太空探索。
在軌道上的麻省理工學(xué)院擠壓實(shí)驗(yàn)期間，硅膠外殼的一個(gè)例子將包含和塑造液體擠壓過(guò)程
此外，考慮到整體發(fā)射大型結(jié)構(gòu)是不可行的，因?yàn)樗鼈儽仨氃诘厍蛏虾桶l(fā)射過(guò)程中承受比在太空中更大的力量，這些部件可以在軌道上使用擠壓技術(shù)制造，然后運(yùn)回地球上使用。
在發(fā)射到國(guó)際空間站之前，由 Ekblaw 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)于 2021 年 5 月在一次拋物線飛行中測(cè)試了擠壓有效載荷。登上 ZeroG 飛機(jī)后，該團(tuán)隊(duì)成功地展示了該技術(shù)測(cè)試了液體快速擠壓和紫外線固化的新方法微重力下的樹(shù)脂形狀。
擠出硬件的早期版本使用兩種原料，一種小規(guī)格柔性線材和一種光固化樹(shù)脂。它通過(guò)噴嘴組件將它們擠出，同時(shí)將電線彎曲成 3D 形狀，并在其上涂上一層均勻的樹(shù)脂。根據(jù)最初的項(xiàng)目摘錄，在噴嘴之后，放置了一系列 UV LED 發(fā)射器來(lái)固化樹(shù)脂，使其硬化并將其粘合到電線上。一旦創(chuàng)建了整個(gè)形狀，切割機(jī)構(gòu)就在噴嘴出口后切割涂層線材，以允許創(chuàng)建另一種形狀。
麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室的太空探索計(jì)劃還支持一系列跨科學(xué)、工程、藝術(shù)和設(shè)計(jì)的微重力和月球研究項(xiàng)目，其使命是“打造我們科幻太空未來(lái)的技術(shù)，同時(shí)保持我們的創(chuàng)新和團(tuán)隊(duì)作為盡可能開(kāi)放和方便?！边@種使太空探索民主化的想法將使新學(xué)科和技術(shù)（如增材制造）能夠在太空中提供更多體驗(yàn)。
通過(guò)這一舉措，麻省理工學(xué)院的研究人員正在創(chuàng)造和部署太空創(chuàng)新，設(shè)想一個(gè)大膽且文化豐富的“新太空時(shí)代”，從星狀細(xì)菌可穿戴設(shè)備和開(kāi)放式立方體衛(wèi)星星座到用于太空航行的樂(lè)器、漂浮空間棲息地和先進(jìn)的零-重力3D打印。
BlackBox 2是由太空服務(wù)提供商N(yùn)anoracks開(kāi)發(fā)的遠(yuǎn)程指揮商業(yè)空間站平臺(tái)，可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)實(shí)驗(yàn)。被稱(chēng)為擠壓的3D打印項(xiàng)目與MIT媒體實(shí)驗(yàn)室的其他幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn)一起發(fā)射到太空，這些實(shí)驗(yàn)由國(guó)際空間站國(guó)家實(shí)驗(yàn)室贊助。
麻省理工學(xué)院太空探索計(jì)劃擠出有效載荷的內(nèi)部視圖，顯示在樣本加載之前準(zhǔn)備飛行。該技術(shù)演示測(cè)試了在微重力下快速擠出和 UV 固化液態(tài)樹(shù)脂形狀的新方法。
通過(guò)新的 AM 調(diào)查，研究人員將展示在微重力環(huán)境中將液態(tài)樹(shù)脂擠壓成定制形狀，以創(chuàng)建地球上無(wú)法制造的幾何形狀。有效載荷架構(gòu)本身由三個(gè)泵組成，這些泵將光固化樹(shù)脂注入預(yù)制的柔性形式，同時(shí)攝像機(jī)捕捉過(guò)程的鏡頭。
在評(píng)論該項(xiàng)目時(shí)，首席研究員兼麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室太空探索計(jì)劃主任 Ariel Ekblaw 說(shuō)：“該實(shí)驗(yàn)利用微重力環(huán)境來(lái)擠壓常見(jiàn)和復(fù)雜的分支形狀。我們的方法減少了生產(chǎn)日常任務(wù)所需關(guān)鍵部件的時(shí)間，它可能支持未來(lái)空間建設(shè)像桁架和天線這樣的大型結(jié)構(gòu)。AM調(diào)查建立在我們的增材制造和太空自組裝工作流之上?！?/span>
作為麻省理工學(xué)院熱心的3D打印教師，Ekblaw 解釋說(shuō)，在微重力環(huán)境中，通常會(huì)下垂的自由空間的擠壓可以不受阻礙地進(jìn)行，從而可以創(chuàng)建在重力環(huán)境中無(wú)法生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)。在地球上，重力會(huì)使大型物體變形，例如大型建筑中使用的橫梁。傳統(tǒng)的增材制造工藝，尤其是那些使用液態(tài)樹(shù)脂作為原料的工藝，受到重力的限制。相反，空間的失重使得能夠在沒(méi)有這種變形的情況下制造更長(zhǎng)更薄的結(jié)構(gòu)。
如果成功，Extrusion 項(xiàng)目可以幫助為更復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)（包括空間站、太陽(yáng)能陣列、望遠(yuǎn)鏡和工業(yè)設(shè)備）的增材制造奠定基礎(chǔ)，以支持未來(lái)的太空探索。
在軌道上的麻省理工學(xué)院擠壓實(shí)驗(yàn)期間，硅膠外殼的一個(gè)例子將包含和塑造液體擠壓過(guò)程
此外，考慮到整體發(fā)射大型結(jié)構(gòu)是不可行的，因?yàn)樗鼈儽仨氃诘厍蛏虾桶l(fā)射過(guò)程中承受比在太空中更大的力量，這些部件可以在軌道上使用擠壓技術(shù)制造，然后運(yùn)回地球上使用。
在發(fā)射到國(guó)際空間站之前，由 Ekblaw 領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)于 2021 年 5 月在一次拋物線飛行中測(cè)試了擠壓有效載荷。登上 ZeroG 飛機(jī)后，該團(tuán)隊(duì)成功地展示了該技術(shù)測(cè)試了液體快速擠壓和紫外線固化的新方法微重力下的樹(shù)脂形狀。
擠出硬件的早期版本使用兩種原料，一種小規(guī)格柔性線材和一種光固化樹(shù)脂。它通過(guò)噴嘴組件將它們擠出，同時(shí)將電線彎曲成 3D 形狀，并在其上涂上一層均勻的樹(shù)脂。根據(jù)最初的項(xiàng)目摘錄，在噴嘴之后，放置了一系列 UV LED 發(fā)射器來(lái)固化樹(shù)脂，使其硬化并將其粘合到電線上。一旦創(chuàng)建了整個(gè)形狀，切割機(jī)構(gòu)就在噴嘴出口后切割涂層線材，以允許創(chuàng)建另一種形狀。
麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室的太空探索計(jì)劃還支持一系列跨科學(xué)、工程、藝術(shù)和設(shè)計(jì)的微重力和月球研究項(xiàng)目，其使命是“打造我們科幻太空未來(lái)的技術(shù)，同時(shí)保持我們的創(chuàng)新和團(tuán)隊(duì)作為盡可能開(kāi)放和方便?！边@種使太空探索民主化的想法將使新學(xué)科和技術(shù)（如增材制造）能夠在太空中提供更多體驗(yàn)。
通過(guò)這一舉措，麻省理工學(xué)院的研究人員正在創(chuàng)造和部署太空創(chuàng)新，設(shè)想一個(gè)大膽且文化豐富的“新太空時(shí)代”，從星狀細(xì)菌可穿戴設(shè)備和開(kāi)放式立方體衛(wèi)星星座到用于太空航行的樂(lè)器、漂浮空間棲息地和先進(jìn)的零-重力3D打印。