歐洲航天局公布了旨在“將3D打印帶入金屬時(shí)代”的計(jì)劃,為飛機(jī)、宇宙飛船和聚變項(xiàng)目制造零部件。
據(jù)英國(guó)廣播公司網(wǎng)站10月15日?qǐng)?bào)道,“驚奇”計(jì)劃匯聚了28家機(jī)構(gòu)來(lái)開(kāi)發(fā)新的金屬零部件,新部件要比常規(guī)部件更輕、更堅(jiān)固、更廉價(jià)。
累積制造(又稱3D打?。┮呀?jīng)徹底變革了塑料制品的制作方式。為火箭和飛機(jī)打印金屬零部件會(huì)減少浪費(fèi)、節(jié)約資金。
分層組裝的方法也讓一些復(fù)雜的設(shè)計(jì)方案得以實(shí)施,比如用常規(guī)的金屬澆鑄方式不可能完成的一些構(gòu)造。為汽車(chē)和衛(wèi)星提供的零部件可以經(jīng)過(guò)最優(yōu)化處理,變得更輕,同時(shí)異常堅(jiān)固。
歐洲航天局15日在倫敦科學(xué)博物館啟動(dòng)了“驚奇”計(jì)劃,并展示了能夠耐3000攝氏度高溫的鎢合金部件。在這種極端高溫的條件下,這些部件能夠在核聚變反應(yīng)堆和火箭噴嘴中保存下來(lái)。
歐洲航天局負(fù)責(zé)研究新材料和能源的戴維·賈維斯說(shuō):“我們想制造出超越以往的質(zhì)量最好的金屬制品。用其他方法不可能制造出這樣的物品。為了建核聚變反應(yīng)堆,要通過(guò)某種方式將太陽(yáng)的熱量放入一個(gè)金屬的盒子里。3000攝氏度是所能想象的工程學(xué)領(lǐng)域的最高溫度了。”
他說(shuō):“如果我們可以做到3D金屬打印,那么我們就在朝著商業(yè)核聚變的方向邁進(jìn)。”
報(bào)道指出,金屬累積制造并非新鮮事物。比如,通用電氣公司就曾利用這一技術(shù)為它的一款飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)制造燃料噴射器。中國(guó)聲稱在利用3D打印技術(shù)制造飛機(jī)的承重部件。
今年7月,美國(guó)航天局還宣布成功測(cè)試了一款3D打印的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)部件。
“驚奇”計(jì)劃的研究人員已經(jīng)開(kāi)始打印金屬的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)部件和飛機(jī)機(jī)翼。
報(bào)道稱,這些高強(qiáng)度的零部件通常是用像鈦、鉭和釩這類昂貴而特殊的金屬制造的。利用傳統(tǒng)的鑄造技術(shù),往往會(huì)浪費(fèi)珍貴的金屬原料。累積制造就是用3D數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)逐層制造零部件,幾乎是“零浪費(fèi)”。
歐洲航天局的佛朗哥·翁加羅說(shuō):“要制造1公斤的金屬部件,就用1公斤而不是20公斤的金屬。”
報(bào)道指出,打印一整個(gè)物品——而不是采用焊接或熔合的做法——會(huì)讓它們變得更堅(jiān)固、重量更輕。對(duì)于一架遠(yuǎn)程飛機(jī)來(lái)說(shuō),減輕1公斤的重量會(huì)在其使用年限內(nèi)節(jié)約數(shù)十萬(wàn)美元的資金。
賈維斯說(shuō):“我們最終的目標(biāo)是打印一整個(gè)衛(wèi)星。由一塊金屬構(gòu)成,不需要焊接或熔合。這樣能節(jié)約一半的成本,多達(dá)數(shù)百萬(wàn)歐元。”
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