利用零重力3D打印機開發(fā)用于空間站或空間任務(wù)的三維打印混合立體晶格設(shè)計

姓名：Venkatesh Krishnanunivity:印度科學(xué)院（IISc），印度班加羅魯 in Product Design and Engineering（Final year） 3d printe生產(chǎn)級熱塑性塑料）設(shè)計簡介空間站（如ISS-國際空間站）和長期載人航天任務(wù)（如未來的登月、馬和金星任務(wù)）可能面臨設(shè)備和結(jié)構(gòu)意外損壞、需要零件和科學(xué)儀器的更換、機械故障的維修等。此類故障需要再補給任務(wù)發(fā)送更換零件，在所有這些情況下，更換零件都是非常昂貴和危險的，機載3D打印機將有助于構(gòu)建維修結(jié)構(gòu)，而無需再補給任務(wù)。在空間站配備一臺機載3D打印機（熔敷建模、立體光刻、直接金屬激光燒結(jié)等），將有助于在維修或故障時對零件進行現(xiàn)場和按需打印，并減少再充電次數(shù)。2014年9月，SpaceX向國際空間站交付了零重力3D打印機。2014年12月19日，美國宇航局通過電子郵件向國際空間站上的宇航員發(fā)送了一份套筒扳手的CAD圖紙，宇航員隨后使用其3D打印機打印了該工具。但將大量3D打印材料運送到太空是不現(xiàn)實的，特別是長期的任務(wù)在重量和空間上都是一致的。因此，這里的挑戰(zhàn)是在3D打印過程中盡量減少材料的使用。這可以通過使用結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)重新設(shè)計零件來解決?；旌瞎腆w晶格設(shè)計通過利用添加劑制造的優(yōu)勢提供結(jié)構(gòu)完整性（強度、剛度和耐用性），同時減少材料消耗。這里以六角鍵設(shè)計為例說明如何重新設(shè)計零件以進行3D打印