在太空运用3D打印技术 |
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发表时间：2015-05-07 17:43:27
“我们不是想炒3D打印的冷饭或者去追求3D打印已经有的工业应用”，NASA的首席技师Peter Hughes说道，“我们感兴趣的是如何用3D打印增强我们制造一次性的、能在太空使用的工具、零件的能力，换句话说，如何让我们的强项更强”。
以下就是NASA公布的3D打印在太空中的4项新应用： 1. 散热控制 在以前的时候，我们往往要通过机械运动来散热。可能有些人不是太理解这个意思，我们来举个例子。比如说笔记本散热的原理，在它的内壳里面有一个风扇，就是用来散热的。后来NASA发明了Advance Eletrohydrodynamic( EHD)，不再是通过机械运动来散热了，而是通过电场控制热量在管道中移动来排出太空飞船中电子元件产生的热量。 通过3D打印技术，这些散热管道可以事先布置在对温度敏感的元件上，这样能够快速有效的移除热量。这种新的EHD技术由于不需要传统的机械散热装置，因而大大减轻了重量，节省了空间。更重要的是让电子系统有了“放大”的能力：一个电子系统的大小往往是由机械部件决定的，而现在机械部件被移除意味着电子系统有可能被放大到一个新的高度。 2.电子封装 NASA管这项技术叫做MinE Pack, 通俗讲就是制作3D芯片或者叫芯片堆积——将控制、数据处理，电源，数字化，放大器等等都堆积到同一块芯片上。项目主管Beth Paquette J认为：“电子封装的未来在3D打印， 它打开了一扇小型化电子元件的窗户，而且还能减低成本。” 3. 射线屏蔽 射线屏蔽在太空中至关重要。因为没有大气层的保护，太空中射线比地球上强很多，强到很多地球能用的电子元件一到太空就会失效。传统的射线屏蔽需要罩一个金属壳，而这个金属壳的厚度则取决于射线的强度。“原来的办法虽然管用，但是增加了很多重量” 项目主管 Jean-Marie Lauenstein 说，“我们现在用的方法叫Spot Shielding, 基本就是在电子元件上包薄薄一层金属”。运用3D打印技术还能在电子元件的不同部位使用不同的厚度的金属屏蔽壳。接下来一年，NASA将会把这种技术放到更严酷的太空环境中进行检测。 4.光学工作台 英凡钢(不涨钢，Invar)是太空望远镜的必用材料。因为太空环境温度变化极大，而不涨钢的热胀冷缩性很小，因而它成为太空望远镜的最佳工作台。一台太空望远镜大约需要半吨的不涨钢——对太空物品来讲这非常重。另外不涨钢比较软容易弯，使得其成为3D打印金属的理想原料。“我们主要目的就是要通过3D打印来减轻(其)重量”，下图中展示的正是NASA设计的3D打印光学平台。 |
