Qualified3D使用MetShape 公司專利金屬光聚合技術(shù),，助力開展微重力實驗

2023年1月30日,，南極熊獲悉,，總部位于密歇根州的增材制造服務(wù)提供商Qualified3D和德國增材制造服務(wù)提供商MetShape將協(xié)助圣何塞Valley Christian高中國際空間站（ISS）實驗室的學(xué)生開展國際空間站的微重力實驗。

研究團隊需要對毫米級的晶格結(jié)構(gòu)來進行微重力下的毛細(xì)作用試驗,。為此,，他們聯(lián)系了Qualified3D公司,，以獲得使用微型立體光刻（SLA）技術(shù)制造的部件。Valley Christian學(xué)校的國際空間站項目經(jīng)理Emeka Okekeocha說："我們的一些學(xué)生發(fā)現(xiàn)微型晶格設(shè)計是可以使用LMM技術(shù)打印的,，于是主動聯(lián)系了他們,。"

Valley Christian學(xué)校11年級的團隊成員David Kou說："我們非常感謝Qualified3D公司，因為他們總是迅速回應(yīng)我們的要求和問題,。即使我們提出了許多修改要求,，部件仍然按時交付，這幫助我們在規(guī)劃和開展微重力實驗之間順利過渡,。"

△由MetShape 3D打印的金屬晶格,。圖片來自MetShape。

學(xué)生們是如何找到這個微重力實驗的解決方案的,？

來自圣何塞的學(xué)生團隊所創(chuàng)建的晶格結(jié)構(gòu)由直徑為0.5毫米的支桿組成,，而微型SLA技術(shù)似乎是唯一能夠生產(chǎn)具有足夠精度的部件的工藝。盡管尺寸精確,，但光聚合物樹脂部件并不適合太空飛行的需要,，因為它們?nèi)狈�抗震性、耐熱性和低溫��,，而金屬材料的�?yōu)良特性則可以滿足國際空間站的實驗需求,。然而，晶格設(shè)計又不能采用標(biāo)準(zhǔn)的金屬粉末床融合和粘合劑噴射3D打印技術(shù)進行打印,。

因此,，研究小組決定使用MetShape公司的基于立體光刻的金屬制造（LMM）技術(shù)，這是一種采用光聚合原理的新型3D打印技術(shù),，其中金屬粉末被分布在光敏樹脂中,，隨后由DLP投影儀精密聚合。在LMM技術(shù)所兼容的眾多金屬材料中包括有鈦和不銹鋼,，該技術(shù)可以創(chuàng)造出表面光滑（拋光前表面粗糙度為2-5µm）和超薄壁（125µm）的部件,。Okekeocha進一步表示：“經(jīng)過技術(shù)審查，我們接受了從丙烯酸酯樹脂到不銹鋼的改變建議,。"

國際空間站研究實驗室的學(xué)生在幾周內(nèi)獲得了他們的組件,，并對能夠在微重力實驗中采用這些組件感到興奮。實驗包預(yù)計將在2023年2月中旬交付給國際空間站,，并在2023年3月開始返回數(shù)據(jù),。

此外，Metshape因其在3D打印和燒結(jié)LMM微型零件方面的技術(shù)而全球聞名,。它還通過Qualified3D向美國的客戶推廣零售服務(wù),。

△MetShape的LMM技術(shù)流程鏈。圖片來自MetShape。

增材制造在微重力研究中發(fā)揮著重要作用

此前,，法國工業(yè)3D打印機制造商AddUp宣布,，它幫助設(shè)計的一種新型機器將被發(fā)射到國際空間站的軌道上進行評估。AddUp為此專門建造了一臺用于在太空中3D打印金屬零件的機器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和機制,，作為歐洲航天局（ESA）'Metal3D'項目的一部分,。與傳統(tǒng)的基于粉末床的系統(tǒng)不同，該原型機據(jù)稱可以處理附著在其框架上的金屬絲原料,，防止其漂浮,，并使該設(shè)備能夠在微重力條件下運行。

△AddUp的金屬增材制造解決方案

此外,，瑞典3D生物打印機制造商CELLINK宣布與微重力制造專家Made In Space建立戰(zhàn)略伙伴關(guān)系,。該合作的目的是確定國際空間站和未來非世界平臺的3D生物打印發(fā)展機會。CELLINK公司聲稱,，這種舉措有望對地球上的藥物篩選和癌癥研究產(chǎn)生實際影響,。對此CELLINK公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Erik Gatenholm也進一步表示："CELLINK公司將堅定我們對尖端創(chuàng)新的承諾,，以廣泛的技術(shù)組合以及世界級的科學(xué)家和工程師團隊來支持美國的太空計劃,。“