給F35造零件的產(chǎn)線，如何3D打印模擬月壤

丹麥有一條產(chǎn)線，平時(shí)干的活是給戰(zhàn)斗機(jī)打印金屬零件、給建筑事務(wù)所打印城市模型。

上周，這條產(chǎn)線里送進(jìn)去的粉末是月壤模擬物。

丹麥技術(shù)大學(xué)（DTU）MoonLab團(tuán)隊(duì)的Emma Porsbjerg和項(xiàng)目經(jīng)理Michel Honoré，在FORCE Technology位于北歐最大金屬增材制造設(shè)施里，用激光把模擬月壤直接燒結(jié)成了固體結(jié)構(gòu)。

原話是laser-infuse your own lava。

自己動(dòng)手，用激光煉巖漿。

月壤的主要成分是硅酸鹽礦物，激光燒結(jié)干的事情就是在局部造出一小片熔巖，讓它按你要的形狀冷卻固化。

這次實(shí)驗(yàn)的定位是用月球本身作為打印材料，在月面原位建造結(jié)構(gòu)。

與其用火箭把成噸的磚頭運(yùn)上去，不如就地取材。

設(shè)施的核心是一臺(tái)軌道導(dǎo)引的六軸工業(yè)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)工藝頭，配合三米長的車床，能處理最大直徑一米、重達(dá)四噸的工件。

工藝路線是定向能量沉積（DED），可打印不銹鋼、鋁合金、銅、高溫合金等，支持混合或切換材料。

旁邊還有一個(gè)數(shù)米長的擴(kuò)展工作區(qū)，配套旋轉(zhuǎn)臺(tái)可以在90度傾斜和偏心狀態(tài)下承載1.5噸工件。

這次送進(jìn)去的月壤模擬物，是在地球上配制的、盡可能模擬月球表面粉末成分和物理特性的替代材料。

真正的月球樣本極其稀少，地面工藝驗(yàn)證靠模擬物來做。

結(jié)果怎么樣，激光成功將月壤模擬物熔融并形成了固體結(jié)構(gòu)。

從實(shí)驗(yàn)照片能看到不少細(xì)節(jié)。

操作現(xiàn)場里，橙色的機(jī)器人臂和工藝頭懸在工作臺(tái)上方，一位研究人員正從鋁箔袋里用鏟子把灰白色的月壤模擬物粉末鋪進(jìn)旋轉(zhuǎn)臺(tái)上的金屬容器。

沒有自動(dòng)送粉系統(tǒng)，手動(dòng)鋪粉，很樸素的第一步。

激光掃過之后，被激光掃過的區(qū)域中心還在發(fā)出明亮的紅光，這是硅酸鹽熔融態(tài)的高溫輻射，周圍是未燒結(jié)的灰白粉末，邊緣有明顯的燒結(jié)變色帶。

而一排黑色玻璃態(tài)的小球沿直線整齊排列在粉末床上，旁邊放著金屬直尺做參照，球徑目測在3到5毫米之間，間距均勻。

這是激光逐點(diǎn)熔融月壤模擬物后凝固的產(chǎn)物，每個(gè)小球就是一個(gè)微型熔巖滴冷卻后的樣子。

右上角還能看到幾條連續(xù)的燒結(jié)道，說明團(tuán)隊(duì)同時(shí)在試不同的掃描策略。

尚沒有密度數(shù)據(jù)，沒有強(qiáng)度數(shù)據(jù)，沒有提到是否模擬了真空或低重力。

從地面到月面可用，中間還有很多步需要驗(yàn)證。

丹麥人邁出了第一步。

但在這條賽道上，他們不是唯一。

NASA、ESA、我國都把月壤原位制造寫進(jìn)了未來的任務(wù)書。

跑通從能燒結(jié)到能蓋房子這段路，將成為太空基建的核心技術(shù)入場券。
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