Stratasys的子公司RedEye與美國航空航天局（NASA）的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）合作，3D打印了衛(wèi)星天線模組的30套支架，用于幫助氣象衛(wèi)星群FORMOSAT-7/COSMIC-2觀察地球大氣電離層、氣候、氣象狀況的太空任務(wù)。
在FORMOSAT-7/COSMIC-2任務(wù)中，將由2016年發(fā)射的6顆氣象衛(wèi)星和2018年的另外6顆攜帶天線模組在太空進(jìn)行觀測(cè)。它們將捕獲地球大氣層和電離層的數(shù)據(jù)，來幫助改善天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)模型，以及推進(jìn)地面的氣象研究。那么在過去，天線的支架是用NASA認(rèn)證的特殊合成材料，以傳統(tǒng)機(jī)械加工的方式制造的，存在重大的缺點(diǎn)——耗時(shí)長(zhǎng)、成本高。
NASA的JPL實(shí)驗(yàn)室為了降低成本，并且讓制造時(shí)間在衛(wèi)星發(fā)射時(shí)間之內(nèi)，尋求與RedEye的合作，采用3D打印技術(shù)。這首先面臨兩個(gè)問題——復(fù)雜的支撐結(jié)構(gòu)和適應(yīng)外太空環(huán)境的3D打印材料。
RedEye總經(jīng)理、副總裁Jim Bartel說：“把FDM技術(shù)使用在太空領(lǐng)域，是前所未有的，將給制造業(yè)帶來一次革命。如果在外太空的嚴(yán)酷環(huán)境下，F(xiàn)DM技術(shù)可以應(yīng)用，那么這樣看來在地球上的應(yīng)用將無所不能”。
RedEye采用了ULTEM 9085熱熔型工程塑料，它有著與鋁合金相似的強(qiáng)度，但是重量更輕。這種材料盡管已經(jīng)通過美國航空管理局（FAA）的認(rèn)證，但是卻從未在外太空環(huán)境應(yīng)用過甚至測(cè)試過。首先它要通過一系列測(cè)試，包括紫外線輻射、原子氧、脫氧測(cè)試、熱性能測(cè)試、標(biāo)準(zhǔn)火箭發(fā)射振動(dòng)、聲場(chǎng)載荷的測(cè)試，等等。
用FDM技術(shù)3D打印的衛(wèi)星天線
最終ULTEM 9085熱熔型工程塑料通過了所有測(cè)試項(xiàng)。此外，NASA的一種保護(hù)涂層涂在ULTEM 9085材料表層用于對(duì)抗太空的紫外線和原子氧。在2012年3月到2013年4月間，RedEye 3D打印了30個(gè)完整的天線模組進(jìn)行組裝和測(cè)試，并終于在2014年交付NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行最終測(cè)試和安裝。
我們將繼續(xù)關(guān)注FDM制造衛(wèi)星天線的后續(xù)進(jìn)展。如果在外太空成功應(yīng)用，這將是3D打印技術(shù)歷史上值得銘記的一刻。
