3D打印在航天器上的制造優(yōu)(yōu)勢正在被越來(lái)越多的機構認可。然而，有另外一個(gè)共識是，3D打印的更多潛力還有待挖掘，如何制造完全根據3D打印的特點(diǎn)來(lái)優(yōu)(yōu)化衛(wèi)星的設計和制造，這成為航天行業(yè)(yè)的一大重點(diǎn)。

歐洲空間局（ESA）正在聯(lián)合ICT先進(jìn)制造實(shí)驗室開(kāi)發(fā)(fā)有前途的材料。在這里，研究人員可以研究外來(lái)材料的微觀(guān)結構或材料的焊接方式。同時(shí)，該實(shí)驗室正探索各種制造工藝的結合。

實(shí)驗室的設施也處在快速擴充中，平均每?jì)蓚€(gè)月有一臺新機器，每六個(gè)月一個(gè)新技術(shù)，新的合金正在開(kāi)發(fā)(fā)中?？蒲腥藛T需要了解如何將材料的性能與加工過(guò)程進(jìn)行結合，以最大可能的優(yōu)(yōu)化航天器性能。

關(guān)于3D打印用于空間探索，歐洲空間局可謂是長(cháng)袖善舞，充分調動(dòng)科研機構的資源。2015年，歐洲航天局就和伯明翰大學(xué)合作研發(fā)(fā)了一整套增材技術(shù)解決方案。其中一項技術(shù)包括設計一個(gè)激光沉積設備的噴嘴及整合增材制造流程中的多個(gè)送絲系統。該技術(shù)提高了金屬絲打印的能力，與金屬粉末打印系統相比更具優(yōu)(yōu)勢。使用金屬絲作為打印材料，金屬打印設備將具備制造多種不同合金樣件的能力，增加了打印過(guò)程中材料的利用率， 還可以避免粉末溢出造成的污染、設備維護、安全等問(wèn)題。

在整套增材技術(shù)解決方案中，還包括一種新的金屬打印過(guò)程的新熱源。目前的金屬增材制造系統多以激光或電子束為熱源，而該方案中的熱源則是由一組反射鏡聚焦的非相干光束，光束來(lái)源是200W-1000W的燈泡。聚焦后的光束將會(huì )加熱目標零部件中的局部區(qū)域。這技術(shù)可以替代目前的激光和電子束熱源，并且成本更低。

還包括一個(gè)通過(guò)熱等靜壓方法制造金屬件的系統，該系統以特定幾何形狀的小型（以毫米、厘米計）金屬單元的使用為基礎。金屬單元可以批量生產(chǎn)和自動(dòng)處理。該技術(shù)的優(yōu)(yōu)點(diǎn)包括：制造的產(chǎn)品幾乎不產(chǎn)生變形，與鍛造、鑄造、機加工相比，能夠制造更加復雜的零部件；可以制造復合材料和功能梯度材料零部件；更節(jié)約材料和成本。

不僅僅基礎研究，歐洲空間局又與英國噴氣引擎公司合作設計Skylon有翼飛行器，其“軍刀”引擎的一大亮點(diǎn)是3D打印的噴油器，該噴油器使得引擎在不到0.01秒中就可以得到急速降溫。航天飛機可以像普通飛機一樣起飛、飛行和著(zhù)陸。

而2017年，歐洲空間局推出了一項新的3D打印CubeSat立體小衛(wèi)星項目，材質(zhì)為PEEK塑料。隨著(zhù)第一次測試運行正式進(jìn)行，歐空局旨在使這些3D打印的微型衛(wèi)星投入商業(yè)(yè)應用，并配有內部電氣線(xiàn)路。而儀器、電路板和太陽(yáng)能電池板只需要插入即可。

除了應用領(lǐng)域獲得不斷的突破。歐洲空間局還很重視硬件設施的建設。2016年，歐洲空間局在英國基地牛津郡的哈威爾建立了一個(gè)新的先進(jìn)制造實(shí)驗室，在那里研究3D打印等先進(jìn)制造技術(shù)用于空間探索的可能性。

歐洲空間局哈威爾的實(shí)驗室配備先進(jìn)的金屬3D打印機、強大的顯微鏡套件、X射線(xiàn)CT機，以及一系列的熱處理加熱爐。這里研究人員很方便的進(jìn)行先進(jìn)的力學(xué)試驗，包括拉伸、顯微硬度測試。研究人員可以使用實(shí)驗室和哈威爾校園的設施，如半導體潔凈室、低溫實(shí)驗室、英國中央激光設施，ISIS中子源，和鉆石光源等資源。

不僅僅是自己的硬件設施，2017年，歐洲空間局與英國制造技術(shù)中心（MTC）合作，建立了一個(gè)“一站式”空間相關(guān)應用增材制造中心—ESA增材制造中心（AMBC），該新中心由MTC管理，使得ESA和其他空間探索公司能夠探索某些項目的3D打印潛力。

歐洲空間局是美國宇航局（NASA）最大的競爭對手。而通過(guò)與大學(xué)、科研機構的聯(lián)合，歐洲空間局擁有了一系列的從共性基礎研究到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)(fā)，再到前沿技術(shù)探索方面的優(yōu)(yōu)勢。也使得歐洲空間局基于歐洲強大的科研力量，迅速積累自己的3D打印know how，并獲取下一代航天器的制造實(shí)力。

來(lái)源：中國3D打印網(wǎng)