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100个3D打印零件 NASA飞船重启太空探索之旅

2018-5-14 8:37:39 点击:

1972年12月,阿波罗17号指挥官尤金.塞尔南成为最后一个踏上月球表面的人。从那之后,再没有人能追随他的足迹,更别提到达宇宙中更远的地方了。曾经大热的登月太空竞赛随着冷战的停止而几乎陷入停滞。


100个3D打印零件 NASA飞船重启太空探索


猎户座飞船在地表测试中


而NASA正在建造中的深空探索飞船“猎户座”有可能重启登月探索,甚至把宇航员送到火星表面。这座太空飞船使用了超过100个3D打印的零部件。目前的发射计划是,2019年猎户座飞船进行无人试飞;而在2023年之前,猎户座飞船将搭载最多四名宇航员进行试飞。试飞将依靠有史以来最强大的火箭发射进入近地轨道,在地球上环绕两圈,然后在月球轨道环绕再返回地球表面。


100个3D打印零件 NASA飞船重启太空探索


猎户座飞船渲染图



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猎户座飞船效果图


猎户座飞船由洛克希德.马丁公司和空中客车公司联合建造。为了太空探索,飞船将必须承受2.5万英里每小时的再入速度和2500摄氏度以上的高温,因此工程师慎重而广泛地考察适合的材料。普通工程塑料并不可行,因为熔点太低,如果升华再冷凝到飞船的太阳能电池板或电子元件上,可能造成严重故障。

Stratasys公司的Antero800NA3D打印新型塑料材料解决了这个问题,这种材料是PEKK聚合物改性材料,有超强的刚性、韧性和强度,耐腐蚀、抗辐射,是理想的航空航天材料。这种材料目前也用于大型Atlas火箭的零部件制造,可以承受极端高温和拉伸强度。另外它与火箭发射燃料也不会发生反应。


100个3D打印零件 NASA飞船重启太空探索


黑色部分就是对接舱口外部的3D打印零件



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一块对接舱口盖板


Antero800NA材料3D打印的零件用在猎户座飞船对接舱口的外部,由六个单独的零件拼装形成对接环。这个3D打印对接环将在太空探索中与空间站对接,或者与地球发射的物资舱对接,方便宇航员或物资进出飞船。

在太空飞船上的静电对电子元器件可能造成致命损坏,对宇航员的生命安全也是严重的威胁。这种材料中还添加了碳纳米管,能够消除随时间推移而积聚在塑料中的静电荷,最大程度地降低电气故障发生的风险。