3d打印解决了诸多航空航天的难题

2022
09/21
04:09:48
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3d打印(3DP)是一种快速成型技术,也称为添加剂制造。它是一种基于数字模型文件的技术,使用粉末金属或塑料等粘合材料,并逐层打印。3d打印通常由数字技术材料打印机实现。它通常用于模具制造、工业设计等领域的制造模型,然后逐渐用于一些产品的直接制造,并且已经有使用该技术打印的部件。

 

 

3d打印虽然作为增材制造的一种方式,只是加工制造业中的一部分,但它不能完全取代传统的减材制造或者等材制造。不过,确实3d打印技术可以减少零件数量,显著缩短产品制造流程,提高制造效率和提高产品质量稳定性,降低成本等,加速航天航空等产品设计-制造-设计的迭代速度。

 

一、航空航天3d打印的原理


3d打印机配备金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是真实的原材料。打印机与计算机连接后,“打印材料”可以通过计算机控制层层叠加,然后将计算机上的蓝图变成实物。一般来说,3d打印机是一种可以“打印”真实3d物体的设备。


二、航空航天3d打印成功的实例

 

长征5号B运载火箭配备了“3d打印机”。这是中国第一个太空3D打印实验,也是世界上第一个在太空中进行连续纤维增强复合材料的3d打印实验。

 

三、航空航天3d打印的应用


1、航空领域先进结构:中空仿真结构、热功能结构、功能一体化结构的不同材料梯度结构、多物理特性智能结构……向轻、智能、功能一体化方向发展。


2、航空飞机与导弹研究:在超高速高强度复杂应力环境下,增材制造的应用与发展。


2020年,中国新一代载人飞船试验船配备了3d打印机,首次实现了中国太空航空航天3d打印实验。可以想象,在未来,如果人们长期生活在太空中,他们无疑需要大量的日常必需品。如果所有物品都必须从地球发射到太空,但是成本非常高。3d打印技术可以通过“现场制造”来解决这个问题。

 

理想情况下,只需携带先进的3d打印机和足够的原材料即可。到达太空后,您需要打印任何东西。在更广阔的未来,人们可能会带着3d打印机去其他星球,甚至用这个星球的土壤作为3d打印的材料,打印出适合人类居住的“大本营”。