中国首台“太空级”3D打印设备诞生!微重力环境下实现金属打印,深空探索再添硬核装备 。
2025年4月11日,中国航空制造技术研究院(航科院)宣布,其自主研发的国内首台冷阴极电子枪3D打印设备及配套“太空级”原理样机正式亮相。
这项历时十年的技术突破,不仅填补了国内空白,更标志着我国在太空制造领域迈出关键一步,为未来深空探索提供了“中国制造”的解决方案。
冷阴极电子枪3D打印技术曾长期被国外垄断,其核心难点在于电子束流稳定性和微重力环境适配性。
智能“心脏”:开发动态电源控制算法,实时调节电流电压,让电子束流输出精度达到微安级,彻底解决设备“心脏”跳动不稳的顽疾。
气体配方革命:偶然发现输气管道漏气反而提升性能后,团队大胆创新,采用氦氧混合气,使电子发射效率提升40%,实现大功率稳定输出。
太空级“打印笔”:通过脉冲电流控制和陶瓷绝缘改造,攻克微重力环境下金属熔滴附着难题,设备体积缩小至地面设备的1/4,重量减轻60%,为太空发射降低成本。
- 在轨制造:空间站可直接打印维修工具、替换零件,减少地面补给依赖,延长任务周期。
- 深空探索:未来月球或火星基地建设中,可就地利用资源打印建筑构件,实现“本地化生产”。
- 高端制造赋能:地面设备已实现1000小时连续稳定打印,航空发动机叶片、钛合金精密部件等“卡脖子”领域将受益。
此前,冷阴极电子枪技术被欧美列为战略级出口限制,此次突破不仅打破国外垄断,更以“太空级”标准重新定义行业门槛。
航科院表示,下一步将探索碳纤维复合材料太空打印,并推动技术向卫星制造、商业航天领域延伸。
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