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太空探索新篇章:月球上3D打印钛零件,LMM技术解锁新能力!

更新时间:2024-03-19      点击次数:121

随着科技的进步和需求的不断变化,传统制造技术已难以满足复杂、高效的制造需求。金属增材制造技术作为一项具有革命性意义的技术,其应用广泛涉及高频通讯、航空航天、汽车制造等众多领域。


奥地利工程公司和原始设备制造商Incus GmbH,一家专注于光固化金属3D打印领域的科技创新公司,已与摩方精密达成了深远的战略合作,旨在共同推广光固化金属3D打印技术在中国市场的深度发展。


深度赋能,创新破局

欧洲航天局携手Incus探索利用月球废料进行增材制造的可行性,挖掘在月球环境下实现零废料工作流程的潜力。

这些废料是从以前的卫星碎片等中回收的,利用快速成型制造技术生产高质量的零件,为能利用月球资源和回收废金属建立可持续的月球基地打下了良好基础。



在月球上开展增材制造面临的最大挑战是恶劣的月球环境,包括大气、重力、温度、辐射和潜在的月尘污染。尽管存在这些挑战,Incus Hammer Lab35 快速成型制造设备仍能生产出强度很高的部件,并与注射成型生产的钛部件的强度(1000-1050 兆帕)相当;其次,能够使用回收粉末作为原材料,并提供可持续的零废料工作艺流程。再者,除了因为重力等因素需要减小设备的尺寸、质量和体积外,无需对现有的设备进行设计上的修改。

目前项目展示的结果证实了基于光聚合原理的金属增材制造 (LMM) 技术可以极大的助力ISRU(就地资源利用)的推动,验证了LMM技术可用于回收废料进行原材料加工,从长远来说,它更是预示着被月壤污染的粉料可被用于打印。



革新技术,产能优势

Incus采用的核心技术是基于光聚合原理的金属增材制造 (LMM) 技术。该技术是通过激光投影至打印材料层进行固化,逐层叠加成型三维结构,经过脱脂烧结最终得到金属三维结构。


LMM技术在高精度加工方面具有强大的能力,而且不需要进行复杂的后处理工艺,如抛光和机加工。




Incus Hammer系列金属3D打印机是基于LMM技术诞生的商业化金属增材制造的设备。该设备光学精度高达35 μm,经脱脂烧结可实现具备常规铸造样件性能的金属结构件



其后处理工艺可兼容金属注射成型工艺(MIM),并可实现常规MIM的工件性能以及MIM无法匹及的复杂几何形貌,其中XY公差可达±17.5 μm以及烧结后表面粗糙度低于5 μm。



Incus在众多合金材料的加工已有丰富经验,例如不锈钢合金316L、17-4PH以及其他材料的Ti6Al4V、CoCr合金等。今年2月,Incus通过LMM技术可以制备出99.9%纯铜材料,几乎可媲美传统方法制备的铜的电导率和热导率(92%各向同性),且烧结时间也已经优化到12个小时以内。


这说明了,Incus LMM技术能够进一步提升赋能高附加值应用领域的可行性,也将加速增材制造技术在定制化精密产品的批量化加工的推广。