【機床商務(wù)網(wǎng)欄目 機床上下游】5月5日18時整，為我國載人空間站工程研制的長征五號B運載火箭成功將搭載的新一代載人飛船試驗船送入預(yù)定軌道，首飛任務(wù)取得圓滿成功，實現(xiàn)空間站階段飛行任務(wù)首戰(zhàn)告捷。在此次新一代載人飛船上還搭載了一件完全由我國科研團隊自主研發(fā)的新型裝備——“連續(xù)纖維增強復(fù)合材料太空3D打印裝備”，這將是我國首次太空3D打印實驗，也是上第一次在太空中開展連續(xù)纖維復(fù)合材料的3D打印實驗。
 

　　我國首次實現(xiàn)太空3D打印
 

　　科研人員將這臺“3D打印機”安裝在了試驗船返回艙之中，飛行期間該系統(tǒng)自主完成了連續(xù)纖維增強復(fù)合材料的樣件打印，并驗證了微重力環(huán)境下復(fù)合材料3D打印的科學(xué)實驗?zāi)繕恕?br /> 

　　航天科技集團五院529廠復(fù)合材料空間3D打印系統(tǒng)負責(zé)人 祁俊峰：“這是打印機本體，下面是供配電和控制區(qū)，我們開了個窗口，艙內(nèi)的圖像能實時(傳)回來。這次打印的對象有兩個，一個是蜂窩結(jié)構(gòu)(代表航天器輕量化結(jié)構(gòu))，另外一個是CASC標志。”
 

　　據(jù)了解，連續(xù)纖維增強復(fù)合材料是當(dāng)前國內(nèi)外航天器結(jié)構(gòu)的主要材料，密度低、強度高，開展復(fù)合材料空間3D打印技術(shù)研究，對于未來空間站長期在軌運行、發(fā)展空間超大型結(jié)構(gòu)在軌制造，具有重要意義。
 

　　航天科技集團五院529廠復(fù)合材料空間3D打印系統(tǒng)負責(zé)人 祁俊峰：“第一個目標就是要支持空間站的在軌長期有人照料的運行和維護。第二個目標是支持我們空間站在軌擴建。”
 

　　西安交通大學(xué)研發(fā)原創(chuàng)技術(shù)
 

　　這臺具有里程碑意義的裝備由西安交大科研團隊與航天五院529廠共同研制而成。在盧秉恒院士的支持下，機械學(xué)院李滌塵、田小永教授在2014年就創(chuàng)新性地提出了基于連續(xù)纖維增強復(fù)合材料的3D打印技術(shù)，是國內(nèi)早從事連續(xù)纖維增強復(fù)合材料3D打印技術(shù)的研發(fā)團隊。團隊依托機械制造系統(tǒng)工程國家重點實驗科研平臺，在科技部重點研發(fā)計劃、國家863計劃、載人航天預(yù)研、國家自然科學(xué)基金等項目的支撐下，圍繞高性能復(fù)合材料成形增材制造工藝裝備與性能開展研究，探索高性能復(fù)合材料增材制造技術(shù)在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用，獲授權(quán)發(fā)明專利10余件，發(fā)表高水平論文20余篇，1篇ESI論文獲得2019年《復(fù)合材料Part A》期刊高引用論文獎。研究團隊牢記西遷精神，面向國家重大需求，與包括航天一院、航天二院、航天四院、航天五院等多個單位開展合作研究，本次搭載的連續(xù)纖維增強復(fù)合材料就是項目團隊與航天五院歷時將近五年的合作成果。
 

西安交通大學(xué)研發(fā)團隊開發(fā)的連續(xù)纖維增強復(fù)合材料太空3D打印地面驗證原理樣機
 

連續(xù)纖維增強復(fù)合材料3D打印技術(shù)原理與典型零件
 

　　連續(xù)纖維增強復(fù)合材料3D打印技術(shù)采用連續(xù)干纖維束與熱塑性聚合物為原材料，采用自主研發(fā)的打印頭實現(xiàn)二者的復(fù)合浸漬與熔融沉積，實現(xiàn)了復(fù)合材料一體化制備與成形，開展了復(fù)合材料回收再打印技術(shù)和環(huán)境3D打印工藝研究，研究工作為太空3D打印走向工程化提供了原創(chuàng)技術(shù)。相關(guān)研究對于開發(fā)我國太空制造能力，實現(xiàn)空間站在軌制造、進一步開展深空探索都具有重大戰(zhàn)略意義。研究團隊將牢記習(xí)近平總書記對西安交大的深切囑托，以愛國奮斗實現(xiàn)使命責(zé)任，做一流學(xué)問，創(chuàng)技術(shù)，不負韶華，只爭朝夕，爭取為我國科技發(fā)展作出更大的貢獻。
 

　　(資料來源：西安交通大學(xué)、央視網(wǎng))