3D打印在太空有巨大的應(yīng)用潛力，畢竟這項(xiàng)技術(shù)制造產(chǎn)品的速度和效率使其非常適合用于資源有限的環(huán)境。然而，到目前為止，我們尚不清楚微重力對(duì)3D打印過(guò)程的影響。為此，德國(guó)聯(lián)邦材料研究與測(cè)試部(BAM)、克勞斯塔爾工業(yè)大學(xué)和德國(guó)航空航天中心(DLR)合作開(kāi)展了一個(gè)項(xiàng)目，名為“失重狀態(tài)下的粉末增材生產(chǎn)”，以進(jìn)一步調(diào)查微重力對(duì)3D打印的影響，加快太空3D打印時(shí)代的到來(lái)。

在一個(gè)為期五天的時(shí)間里，研究人員在非常低的重力下進(jìn)行了粉末3D打印實(shí)驗(yàn)，這也是DLR第30次拋物線飛行活動(dòng)的一部分。

法國(guó)公司Novespace代表DLR組織了這些飛行活動(dòng)，載體是一架空客310飛機(jī)。為了進(jìn)行3D打印實(shí)驗(yàn)，飛機(jī)里有一個(gè)大型實(shí)驗(yàn)室。飛機(jī)從波爾多的一個(gè)機(jī)場(chǎng)起飛，越過(guò)大西洋。每天，飛機(jī)會(huì)飛出31條拋物線飛行，整個(gè)活動(dòng)一共會(huì)持續(xù)四天。每次飛行時(shí)，參與者有22秒左右的時(shí)間處于失重狀態(tài)，四天下來(lái)，一共體驗(yàn)到35分鐘的失重。

NASA一直在國(guó)際空間站上使用一臺(tái)3D打印機(jī)，但這是一臺(tái)基于塑料的FDM 3D打印機(jī)，其運(yùn)行方式與粉末床系統(tǒng)不同。此次聯(lián)合項(xiàng)目的重點(diǎn)在于生產(chǎn)單個(gè)3D打印部件，以及開(kāi)發(fā)出一種方法來(lái)穩(wěn)定在微重力環(huán)境下的金屬粉末。在過(guò)去，要做到這一點(diǎn)非常難，因?yàn)闆](méi)有引力對(duì)其施加壓力的“打印床”無(wú)法結(jié)合在一起。

為了在逐層打印過(guò)程中穩(wěn)定3D打印件，研究人員使用了一個(gè)空氣-氣體流動(dòng)吸入系統(tǒng)。在沒(méi)有重力的情況下，粉末可以借助真空保持在預(yù)定的位置。研究人員成功打印出一個(gè)設(shè)定對(duì)象的30層，這是一個(gè)非常有希望的開(kāi)始。事實(shí)證明，這種方法不僅能在這些極端條件下穩(wěn)定3D打印過(guò)程，吸入系統(tǒng)也可能用于優(yōu)化地球上的日常3D打印。