欧空局科学家太空首次实现金属部件 3D 打印

欧洲航天局（ESA）的科学家首次在太空中成功演示了金属部件的 3D 打印。

在太空中进行 3D 打印面临挑战，因为许多方法在打印过程中依赖重力来定位材料。

这是由于在制造金属结构时，熔融金属通常被用作灯丝或可打印介质的一部分。

在太空中，其行为难以预测，这可能致使物体质量欠佳，因为缺乏重力，灯丝可能会移动或放置不当。

因此，科学家们不得不适应这种具有挑战性的条件，而国际空间站提供了绝佳的环境。

欧洲航天局的金属 3D 打印机使用一根由强大激光熔化的不锈钢丝，激光温度达 2192°F（1200°C），用于创建其熔融金属灯丝，该灯丝逐层沉积以塑造出所需形状。

历经数月的艰辛测试，该团队最终成功地将打印机调适到微重力环境，于 2024 年 8 月在太空成功制造出首个金属部件。该团队打算再打印另外两个物件，接着，这三个物件都会被带回地球以进行质量分析和未来规划。

“随着在太空中成功打印出第一个金属 3D 形状，欧空局探索团队在建立在轨制造能力方面取得了一个重要的里程碑。这一成就由一个国际多学科团队实现，为长途和长期任务铺平了道路，在这些任务中，按需制造备件、建筑部件和工具将是必不可少的，”欧空局人类和机器人探索主任丹尼尔·诺因施万德在一份声明中表示，。

这项开创性技术在地球上不断拓展其应用范围，彻底改变了医学、时尚、艺术、建筑、食品生产和制造等领域。在太空中，随着前往月球和潜在的火星的长期任务逐渐成形，宇航员将需要一种能够独立修复或为航天器上难以携带的机械或结构制造工具或部件的方法，由于航天器的容量有限。

随着技术的不断进步，它甚至有可能在未来的某一天实现新组织或器官的打印，从而增强维持长期太空探索的能力——不过要实现这一点，还得等上几十年。

3D 打印机在太空中已不是新鲜玩意儿，因为微重力给科学家提供了一个有趣的环境，便于他们开展实验、研发更优的 3D 打印材料或者构建在地球上难以制成的结构。

然而，欧空局最近这次宣布的重要之处在于，这是 3D 打印机首次成功制造出金属部件。

这种能力堪称一个重大的里程碑，因为在此之前，太空任务的金属部件必须在地球上生产，再运输到轨道——这在任何任务中都是成本高且复杂的一部分。