ESA聯(lián)合ICT開發(fā)新型材料

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

歐洲空間局（ESA）正在聯(lián)合ICT先進制造實驗室開發(fā)有前途的材料。在這里，研究人員可以研究外來材料的微觀結(jié)構(gòu)或材料的焊接方式。同時，該實驗室正探索各種制造工藝的結(jié)合。

實驗室的設(shè)施也處在快速擴充中，平均每兩個月有一臺新機器，每六個月一個新技術(shù)，新的合金正在開發(fā)中。科研人員需要了解如何將材料的性能與加工過程進行結(jié)合，以最大可能的優(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袖善舞，充分調(diào)動科研機構(gòu)的資源。2015年，歐洲航天局就和伯明翰大學(xué)合作研發(fā)了一整套增材技術(shù)解決方案。其中一項技術(shù)包括設(shè)計一個激光沉積設(shè)備的噴嘴及整合增材制造流程中的多個送絲系統(tǒng)。該技術(shù)提高了金屬絲打印的能力，與金屬粉末打印系統(tǒng)相比更具優(yōu)勢。使用金屬絲作為打印材料，金屬打印設(shè)備將具備制造多種不同合金樣件的能力，增加了打印過程中材料的利用率， 還可以避免粉末溢出造成的污染、設(shè)備維護、安全等問題。

還包括一個通過熱等靜壓方法制造金屬件的系統(tǒng)，該系統(tǒng)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(chǔ)。金屬單元可以批量生產(chǎn)和自動處理。該技術(shù)的優(yōu)點包括：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(fù)雜的零部件；可以制造復(fù)合材料和功能梯度材料零部件；更節(jié)約材料和成本。

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

歐洲空間局哈威爾的實驗室配備先進的金屬3D打印機、強大的顯微鏡套件、X射線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行先進的力學(xué)試驗，包括拉伸、顯微硬度測試。研究人員可以使用實驗室和哈威爾校園的設(shè)施，如半導(dǎo)體潔凈室、低溫實驗室、英國中央激光設(shè)施，ISIS中子源，和鉆石光源等資源。