3D打印技術(shù)加速國際空間站內(nèi)宇宙紫外線望遠鏡研發(fā)

來源：Stratasys

近日，意大利國際電聯(lián)核物理研究所(INFN –國家核物理研究所)采用FDM® 3D打印技術(shù)，生產(chǎn)出來了可供國際空間站(ISS)使用的零件。在意大利航天局(ASI)與俄羅斯航天局(Roscosmos)之間簽訂的臨時雙邊協(xié)議下，INFN使用其Stratasys Fortus 450mc FDM 3D打印機生產(chǎn)了首個完整的機械構(gòu)架。在ASI的幫助下，目前，正在國際空間站上的宇宙紫外線望遠鏡上使用。

Stratasys Fortus 380/450mc FDM 3D打印機

為了在國際空間站中研究地球和宇宙紫外線輻射，一臺名為 “Mini-EUSO”(極端宇宙空間觀測站的多波長成像新儀器)的望遠鏡應運而生。它最近被聯(lián)盟號火箭送入太空，并成功地放置在俄羅斯茲維茲達(Zvezda)模塊中面向地球的窗口上。

3D打印技術(shù)對這個項目的影響是革命性的。通過在Mini-EUSO機械結(jié)構(gòu)的整個生產(chǎn)過程中使用3D打印聚合物部件，該團隊將項目的總成本降低了十分之一，并節(jié)省了一年的開發(fā)時間。Ricci說：“對于我們來說，這是一個驚喜的結(jié)果。不得不說，我從來沒有預料到 3D打印會帶來這樣的貢獻�！�

羅馬INFN機械設計與制造部負責人Tommaso Napolitano表示，生產(chǎn)Mini-EUSO的機械結(jié)構(gòu)面臨若干的挑戰(zhàn)。最值得注意的是，該團隊需要一種能夠滿足航空航天工業(yè)和國際空間站的嚴格認證要求，并能承受火箭發(fā)射的機械應力和振動的材料。

Tomasso說：“在滿足材料認證要求的同時要達到預期性能，為此我們探索了多種方法。我們甚至制造了一個完整的鋁制原型，鋁是航空航天最常見的材料之一。但結(jié)果與預期相去甚遠，結(jié)構(gòu)太重，無法提供內(nèi)部電流所需的絕緣。”

3D打印的微型EUS放置在空間站Zvezd模塊中面向地球的窗口上

ULTEM™ 9085樹脂是理想的替代品。這種材料不僅非常耐用，而且重量很輕，具有優(yōu)異的絕緣性能，而且具有耐化學性和耐熱性。Tomasso說：“坦白地說，如果無法用這種材料打印微型Mini-EUSO結(jié)構(gòu)，我們就難以達到國際空間站的安全性和重量要求�！�

INFN 項目負責人Ricci“ 我為項目的執(zhí)行方式感到非常自豪，并對取得的成就感到非常興奮。對于我來說，現(xiàn)在很清楚 3D打印為科學研究的成功和技術(shù)進步做出了怎樣的重大貢獻�！�

INFN是意大利政府的一家研究機構(gòu)，任務是促進、協(xié)調(diào)和開展核、亞核和天體粒子物理方面的科學研究。Labatori Nazionali di Frascati(LNF)分部是INFN的四個國家研究中心之一，該中心還與意大利主要大學合作，作為其研究活動的一部分。在LNF，團隊有幾臺 Stratasys FDM 3D打印機用于生產(chǎn)工作，其中最新的一臺是Stratasys的當?shù)睾献骰锇椤⒛茉醇瘓F旗下 CAD Manager額外提供的一臺Fortus 450mc打印機。此外，該團隊最近首次推出PolyJet 3D打印，以進一步推動其設計工作。