这篇文章指出,3D 打印已经在外层空间的国际空间站上完成。
我很好奇这与地球上的 3D 打印有何不同。是否需要采取任何额外措施来确保灯丝正确挤出到打印床上,或在其他步骤中?
这篇文章指出,3D 打印已经在外层空间的国际空间站上完成。
我很好奇这与地球上的 3D 打印有何不同。是否需要采取任何额外措施来确保灯丝正确挤出到打印床上,或在其他步骤中?
最有可能的是,国际空间站上使用的 3D 打印机没有包含一些允许它们在零重力下打印的根本区别。
3Dprint.com上的一些人提出了一个非常相似的问题,并认为当将他们的 3D 打印机上下颠倒时:
根本没有太大区别。看到方向对质量的影响很小,这很有趣。
早期的 3D 打印机模型之一 - Bukito打印机 - 证明他们的打印机非常便携,甚至可以在移动中打印,并且可以上下颠倒。
换句话说,一些消费类 3D 打印机已经颠倒打印,因此它们也可能会在零重力下打印!
(无论如何,这就是一个短篇小说。看看瑞恩的帖子,他对太空打印的更复杂部分进行了很好的描述!)
要回答您的问题,您必须考虑熔化的细丝如何粘在打印床和其他层上,以及重力是否对其粘连方式有任何影响。答案是重力对灯丝的粘性没有任何实际影响。相反,塑料粘合到打印床表面,然后后续层与前一层融合。重力对长丝的供给方式或皮带和齿轮的移动方式也没有任何影响。某些耗材卷架如果不夹住可能无法使用,打印机也需要夹住。但是,也许令人惊讶的是,为了让打印机在太空中工作,实际上并没有其他任何事情需要以不同的方式完成。
第一个特定于空间的大问题实际上是空气质量。你不能只是打开一扇窗户来排出国际空间站的熔融 ABS 气味!
FFF 打印机会喷出烟雾和纳米颗粒。在空间站中,同样的空气会一遍又一遍地循环利用,空气净化系统有一组特定的污染物,它们经过优化,以及空气周转和化学去除率的设计能力,不会被调整只是因为今天有人在打印太空棘轮。保护机舱空气质量是任何进入太空的实验的重要设计因素。
迄今为止,国际空间站上的太空制造打印实验是在其中一个真空实验室中进行的,因此如果需要,任何未过滤的烟雾(或火灾爆发)都可以直接排放到太空。从长远来看,这是行不通的——其他实验可能需要真空室,或者“生产”打印机可能太大而无法容纳。所以打印机需要有自己的内部空气净化系统。
另一个主要的设计约束是发射生存。火箭有效载荷必须针对极端重力设计,而不会 1) 损坏,或 2) 会影响有效载荷重心的重大内部质量偏移。
总有效载荷重量在这里也非常重要:将质量提升到低地球轨道是昂贵的。
令人惊讶的是,微重力环境本身并不是什么大问题。熔融塑料非常粘稠,只要它粘在什么东西上,它就会在你放置的地方停留足够长的时间来固化。但我确实想到了两个影响。
最后,可靠性至关重要。亚马逊尚未交付给国际空间站。即使是拧下一个螺丝也可能使打印机停止使用数月,直到更换部件可以安装到即将推出的供应中。让打印机因为短路而着火将是灾难性的。
所以,实际上,这一切都是为了让打印机足够坚固,使其能够安装在那里,安全运行,永不损坏。相比之下,倒置打印是微不足道的。