日前,美國航空航天局(NASA)的航天工程師Jason Budinoff計劃用3D打印技術製造太空望遠鏡的大部分零部件。這架望遠鏡,將在下個(ge) 月的某個(ge) 時間設置完成,它的幾乎所有組件,包括光學基座、外管和擋板都將用3D打印技術製成。它的長度大約隻有2英寸長,並設有反射鏡和透鏡,這些鏡片都是用傳(chuan) 統方法製成的。
然而,Budinoff希望最終反射鏡也能夠用3D打印製成,他設想使用激光燒結鋁粉末,然後通過高壓氣體(ti) 將其壓縮。
可能有人會(hui) 問,“為(wei) 什麽(me) NASA要3D打印這些望遠鏡?”答案是多方麵的。 其一,NASA很快就會(hui) 將一台3D打印機送上太空。試想一下,如果他們(men) 能根據需求用原料打印出太空望遠鏡或其他先進的設備及部件,那麽(me) 人類的太空之路會(hui) 順暢好多。但這還不是全部。

3D打印的成像望遠鏡的示意圖
“這是一個(ge) 探路者。”Budinoff說。 “當我們(men) 製造像望遠鏡這樣的科學儀(yi) 器時,它通常涉及到幾百個(ge) 零部件,製造起來非常複雜,很昂貴。 但用3D打印,就可以減少零件的總數,並使它們(men) 具有幾乎任意的幾何形狀,我們(men) 將不再受到傳(chuan) 統的銑削和車床加工技術能力的限製。”
在Budinoff的望遠鏡上隻會(hui) 有四個(ge) 3D打印的零部件,然而,這四個(ge) 用激光燒結鋁粉和鈦粉製成的部件卻取代了20-40個(ge) 常規零部件。但是,零件的複雜程度卻大大增加了。比如3D打印的外殼將被設計成現有製造技術無法實現的形狀,從(cong) 而能夠大大減少儀(yi) 器內(nei) 部的散光。
“我基本上是想表明,增材製造的儀(yi) 器可以飛。”Budinoff說。 “我們(men) 將不得不減輕風險,並在未來的項目管理人員問,“我們(men) 能使用這種技術嗎?”的時候,我們(men) 可以說,“是的,它已經經我們(men) 驗證合格。””
Budinoff還遠遠沒有完成他的工作。他還在致力研究3D打印更大的14英寸雙通道望遠鏡,以及研究新材料,如因瓦合金。
“所有製造光學儀(yi) 器的人都會(hui) 從(cong) 我們(men) 的研究中受益。”Budinoff說。“我認為(wei) 我們(men) 可以證明3D打印能夠將成本和時間降低一個(ge) 數量級。
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