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空间碳纤维3D打印技术即将面世

碳纤维 3D 打印初创公司 Anisoprint 和 Nanoracks(世界上第一个将于 2027 年开放的自由飞行商业空间站背后的公司)之间的新协议可能有助于起草在太空中部署 3D 打印的第一个路线图。根据谅解备忘录 (MoU),Anisoprint 将与 Nanoracks 的 Space Outpost Europe 计划一起致力于开发零重力复合材料制造系统。


为了完成这项任务,两家公司将在轨道上演示和验证Anisoprint的连续纤维共挤(CFC)3D打印技术能力。该品牌专有的基于科学的连续纤维3D打印版本称为CFC,使用两种输入,一种用于增强纤维,一种用于输送热塑性塑料,另一种用于输出,以创建由复合材料制成的优化结构。

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使用 Anisoprint 技术创建的应用程序示例

作为合约的一部分,Nanoracks 还将加强 Anisoprint 作为空间技术开发商的作用,并帮助其成为低地球轨道 (LEO) 和月球经济的一部分。

私营太空公司正在努力建设太空基础设施。随着太空基础设施新十年的开始,像 Nanoracks 这样的公司希望确保他们拥有能够服务于这一目的的技术。但是,创建一个充满活力的 LEO 经济需要建立在国际空间站 (ISS) 迄今为止所做的工作的基础上,而 Nanoracks 自 2009 年以来一直为轨道站提供广泛的服务,包括 1,300 多个研究有效载荷和小型卫星。

由于该公司还从事轨道基础设施的开发,它表示将很快拥有并运营自己的商业空间站,包括备受期待的载人商业轨道平台 Starlab 和几个前哨站(将被重新利用的太空垃圾变成灵活的自主空间平台)。但是,向太空中前所未有的新商业企业敞开大门意味着 Nanoracks 需要与其他创新公司合作,在这场新的太空竞赛中引领潮流。例如,借助 Anisoprint,Nanoracks 有机会进入微重力制造领域。

“我们正处于LEO(低轨道地球卫星)和月球经济的形成阶段。国际商业空间活动出现了爆炸性增长。我相信我们将实现我们的目标并为地外经济贡献一条价值链,”相关人员说。“我们与 Nanorack Space Outpost Europe 的合作将有力推动我们项目的进一步发展,将 3D 打印技术从地球转移到太空进行在轨服务和制造 (IOSM),并进一步转移到月球用于原位资源利用(ISRU)。”

就在与 Nanoracks 签署协议前两个月,Anisoprint 是欧洲空间资源创新中心 (ESRIC) 首个全球创业支持计划 (SSP) 入选的五家创业公司之一,并于 2022 年 4 月开始预孵化。SSP 与欧洲航天局 (ESA) 联合管理,旨在支持空间资源领域的早期创业公司,开发他们的商业模式,吸引他们的第一批客户,并确保他们的第一笔投资。

为期三个月的预孵化阶段使 Anisoprint 能够验证开发 CFC 3D 打印技术的技术概念,以在失重和低重力条件下制造由复合材料制成的工具、部件、维修部件和结构元件。

由于 Anisoprint 被选中在 ESRIC 的 SSP 中进行预孵化,以调整针对微重力条件的连续纤维 3D 打印技术,该团队在扩展资源网络方面取得了长足的进步。此外,Prokopiuk 将这项新协议描述为下一步,将与 Nanoracks Space Outpost Europe 一起将该技术部署到轨道上,以展示和验证其功能。

卢森堡硬件 OEM 表示,它支持空间资源的开发、提取和使用。事实上,在私人太空产业中,许多企业都在研究太空制造的物流要素,而 3D 打印被认为是解决当前众多挑战的关键。

考虑到从地球供应备件和组件既昂贵又耗时,因此需要太空制造技术。尽管创建能够加速太空探索的制造设施和材料并非易事,但一些有前途的技术提高了人们对现场生产零部件的兴趣。

根据 Anisoprint 和 Nanoracks 的说法,3D 打印将最大限度地降低交付成本和形状限制,同时减少交付任务的数量。此外,Anisoprint 表示,其获得专利的 CFC 技术可实现零废物,既环保又不会增加空间碎片的数量。此外,它是一种完全自动化的制造形式,不需要人工。

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Starlab 计划中的 LEO(低地球轨道)空间站,由 Nanoracks 设计,用于商业空间活动

相关人员指出:“随着我们计划开发轨道站和其他空间设施以最好地满足市场需求,这些创新体现在轨道制造机器。我们期待在我们的产品组合中体验 CFC 3D 打印功能。”

Anisoprint 表示,它渴望开始为这项工作制定研发团队路线图,卢森堡为设计独特的创新解决方案提供重要支持,以满足太空部门的需求并确保未来的轨道经济。

来源:3D打印网、 赛奥碳纤维技术

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