【編者按】預(yù)計(jì)到2014年9月末著拭，美國國家航空航天局(NASA)將制造出迄今首臺零部件幾乎全部由3D打印而成的太空攝像機(jī)唤冈。NASA戈達(dá)德太空飛行中心航空工程師杰森·巴蒂諾夫說：“據(jù)我所知，我們是第一個嘗試建一臺完全由3D打印的儀器颇象∥樯耍”

CubeSat衛(wèi)星級50毫米拍攝儀器的鏡子和整個光學(xué)機(jī)械結(jié)構(gòu)并徘。

3D打印也稱為增材制造，在3D計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)模型的指令下扰魂，由計(jì)算機(jī)控制激光熔融金屬粉末再凝聚在一起麦乞。由于部件是一層層打印的，還能設(shè)計(jì)打印部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)劝评，這是傳統(tǒng)制造方法做不到的姐直。

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)8月7日(北京時(shí)間)報(bào)道，由戈達(dá)德“國際研究與發(fā)展”(IRAD)計(jì)劃資助的這一多交叉項(xiàng)目研制的是一臺全功能的50毫米攝像機(jī)蒋畜，其外管声畏、擋板和光學(xué)架都將作為整體結(jié)構(gòu)打印出來，整個大小適配CubeSat小衛(wèi)星;鏡子和玻璃透鏡則用傳統(tǒng)方法制造姻成。該攝像機(jī)將于明年接受振動和熱真空測試淤点。

項(xiàng)目的目標(biāo)并不是讓它們上天，至少現(xiàn)在還不是能盈。巴蒂諾夫說：“這只是個‘探路者’揉远。要制造用作科學(xué)儀器的望遠(yuǎn)鏡，通常有幾百個部件接寥，過程復(fù)雜又昂貴衰件。3D打印能減少所要制造的部件總數(shù)，部件形狀也能更隨意驾萄，不受傳統(tǒng)粉末沖壓的限制碍逐。”

望遠(yuǎn)鏡設(shè)計(jì)為50毫米亥戒，用鋁鈦粉來制造4個不同的部分薪丐。如果用傳統(tǒng)方法，制造的部件數(shù)量是3D打印法的5到10倍;而根據(jù)儀器擋板的角度排列率偏，用傳統(tǒng)方法不可能做成一個整體脱睛。

攝像機(jī)完成組裝后，就準(zhǔn)備進(jìn)行太空品質(zhì)測試浙于，計(jì)劃用時(shí)3個月护盈。巴蒂諾夫說：“基本上，我想證明增材制造的儀器也能飛羞酗「危”

此外，他還想證明檀轨，用鋁粉也能生產(chǎn)3D打印的望遠(yuǎn)鏡鏡子胸竞。鋁表面多孔透氣，很難拋光得像鏡子一樣参萄。巴蒂諾夫計(jì)劃先定制一個裝在50毫米儀器上的未拋光 3D打印鏡面卫枝，把鏡片放入一個充滿惰性氣體的壓力艙煎饼。當(dāng)氣壓增加，氣艙變熱校赤，會擠壓鏡面吆玖，減少表面孔隙度，這一過程叫做高溫等靜壓马篮≌闯耍“這一過程，再結(jié)合表面沉淀鋁薄層和戈達(dá)德開發(fā)的鋁穩(wěn)定熱處理工藝椰严，將能制造出3D打印的金屬鏡善王。”巴蒂諾夫說荡偶。

明年，他還計(jì)劃實(shí)驗(yàn)因瓦合金打印的儀器部件嘁老。這種合金具有極高的形狀穩(wěn)定性烧乙，是制造超穩(wěn)定、輕質(zhì)望遠(yuǎn)鏡骨架和其他儀器的理想材料醉镇。

“制造光學(xué)儀器的人都能從我們的實(shí)驗(yàn)所得中受益辱窘，”巴蒂諾夫說，“我認(rèn)為觉祸，我們能證明在成本和時(shí)間上膝班，3D打印技術(shù)都能減少一個數(shù)量級〔枷海”

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