在欧洲航天局向国际空间站发射打印机后，金属3D打印将很快首次在轨道上进行。
这台由空中客车防务与航天公司领导的工业团队开发的欧洲制造金属3D打印机，旨在为太空中制造复杂金属部件铺平道路，并进一步探索月球和火星，于昨日开始执行补给任务。
“在对太空制造的兴趣日益浓厚的时候，这种新的3D打印机打印金属零件代表了世界首创，”ESA技术官员Rob Postema说。
“基于聚合物的3D打印机已经发射到国际空间站，并在国际空间站上使用，使用塑料材料在打印机头部加热，然后沉积以一次一层地构建所需的物体。
“金属3D打印代表了更大的技术挑战，涉及更高的温度和使用激光熔化的金属。因此，必须确保机组人员和空间站本身的安全，同时维护的可能性也非常有限。如果成功，金属的强度、导电性和刚性将把太空3D打印的潜力提升到新的高度。
欧空局宇航员安德烈亚斯·莫根森将准备和安装这台约180公斤的设备。安装后，打印机将从地球进行控制和监控。
“这次在轨演示是欧空局和空中客车公司小型充满活力的工程师团队密切合作的结果，”空中客车公司项目经理帕特里克·克雷斯说。“但这不仅仅是迈向未来的一步;这是太空探索创新的一次飞跃。它为在太空中制造更复杂的金属结构铺平了道路。这是确保月球和火星探索的关键资产。
打印机将使用一种常用于医疗植入物和水处理的不锈钢，因为它具有良好的耐腐蚀性。不锈钢丝将被送入打印区域，该区域由高功率激光加热。当线材浸入熔池时，末端熔化并将金属添加到印刷品中。
“打印过程的熔池非常小，大约一毫米宽，因此液态金属的表面张力在失重状态下将其牢固地固定在适当的位置，”ESA材料工程师Advenit Makaya说。
“即便如此，不锈钢的熔点约为1400°C，因此打印机在完全密封的盒子内运行，防止多余的热量或烟雾到达空间站的工作人员。在打印过程开始之前，打印机的内部氧气气氛必须排放到太空中，用氮气代替——如果高温不锈钢暴露在氧气中，它会氧化。
选择了四种形状来测试打印机的性能。这些将与地球上打印的相同形状进行比较，称为参考打印，以了解空间环境如何影响打印过程。
这四张照片的尺寸都比软饮料罐小，重量不到 250 克。它们每个大约需要两到四个星期才能打印出来。由于空间站的噪音规定，打印时间限制为每天四个小时。
一旦打印出形状，Mogensen会将其从打印机中取出并打包返回地球，在那里进行处理和分析，以了解打印质量和太空性能的差异。
“作为一个技术示范项目，我们的目标是证明金属3D打印在太空中的潜力，”Postema说。“在这一点上，我们已经学到了很多东西，并希望在使太空制造和组装成为实用主张的道路上学到更多。
欧空局的未来目标之一是创建“循环太空经济”，在轨道上回收材料，以便更好地利用资源。例如，可以使用金属3D打印机将旧卫星的材料重新用于新的工具或结构中，而无需将它们送上火箭。
