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2027第三屆中國（江西）國際鑄造壓鑄、鍛造、熱處理工業爐展覽會
2026-04-15
增材制造，俗稱3D打印，是一種通過逐層堆積材料來制造三維物體的數字化制造技術。近年來隨著技術的不斷完善，3D打印設備的精度提升同時，設備的售價以及原材料的成本具有不同程度的下降，因此除了高端領域在發展尖端3D打印技術外，消費級3D打印機也進入大眾生活，并逐漸形成完整的產業生態。
而在3D打印這個大體系中，金屬3D打印又十分特殊。這是一種基于三維CAD數據，通過激光、電子束或電弧等熱源將金屬粉末或絲材逐層熔融、堆積以制造實體零件的數字化制造技術。也正因如此，與傳統“車、銑、磨、焊”的金屬加工邏輯不同，這種方式能夠更簡單的生產復雜設計的金屬零件。但相對的，原材料成本更高，且生產速度并不理想，無法大規模量產。不僅如此，受限于技術原理與限制，金屬3D打印往往伴隨著比較明顯的內部缺陷，以及熱應力導致的復雜變形和殘余應力，通常需要大量的后續處理。
這一問題也限制了目前金屬3D打印的應用前景，但與此同時，在另一個地方，金屬3D打印卻展現出了可觀的應用潛力——航天事業。
過去，想要在太空中使用金屬材料對設備進行維護或者改造探測器，需要在地面加工，之后通過地空運輸來實現，如果可以借助3D打印，那只需要提前準備好耗材和相關載荷，就可以根據需要再太空中現場生產零件，從而避免高昂的地空運輸成本。也正因如此，微重力金屬增材制造一直是一個受到高度關注的課題。
而就在近日，我國在該領域收獲了重要突破——中科宇航將微重力金屬增材制造返回式科學實驗載荷交付于中國科學院力學研究所。
據悉，該載荷搭載于中科宇航力鴻一號遙一飛行器，于1月12日成功開展我國首次太空金屬增材制造實驗，成功在微重力環境下利用3D打印技術制備出金屬零部件。期間科研人員突破了微重力條件下金屬增材制造的物料穩定輸運與成形、全流程閉環調控、載荷—火箭高可靠協同等一系列關鍵技術。標志著我國具備了在太空微重力環境下進行金屬3D打印的實力。
不僅如此，實驗過程中收集到的過程數據還能為我國太空金屬增材制造技術的快速迭代積累寶貴實驗資料，為未來太空基礎設施建設提供重要支持。相信在此基礎上，未來我國太空制造技術發展將會邁向新的高峰。
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