太空旅行的 3D 打印材料？

材料科学在增材制造领域以惊人的速度发展，这主要是为了响应对其潜在应用的持续研究，以及它在一系列行业中的日益普及。本周早些时候，我们采访了 NeptunLab 的 Bastian Rapp 博士，他深入讨论了他的实验室开发自己的 3D 打印材料以满足研究人员的要求。同样，当我们与拉夫堡大学的 Richard Buswell 博士交谈时，我们听说建筑 3D 打印的研究有多少专注于开发可 3D 打印的混凝土材料。这两个例子都标志着我们在现代工业中谈论 3D 打印的方式发生了微妙但有力的转变。

越来越多的研究人员和行业专业人士正在寻找增材制造有潜力填补空白的领域，而不是试图将现有技术和材料强制应用于它们不一定适合或无法与成熟方法竞争的应用中在传统工艺中，允许制造商实现以前很难或不可能实现的结果。这反过来又促进了材料和技术的发展，有助于将这些概念变成可行的现实。

我们在 7 月初看到了一个很好的例子，当时 Made In Space 宣布推出他们的新型塑料 3D 打印材料，专为在太空真空中使用而设计。自 2015 年以来，国际空间站一直在使用机载 SLA 打印机，根据需要制造工具，消除从地球运输工具的成本并帮助机组人员最大限度地利用可用空间（这种方法也用于汽车和航空航天部门）。这里的限制是现有的 3D 打印材料（在这种情况下是 ABS 和 PE）不能在外层空间发挥作用，这意味着任何生产的工具只能在空间站内使用，任何对外部的维修仍然需要工具和要运输的更换零件。

Made In Space 通过开发一种名为聚醚酰亚胺/聚碳酸酯 (PEI/PC) 的新型 3D 可打印塑料解决了这个问题。这种新材料不仅比国际空间站上的现有材料更坚固，而且还能抵抗紫外线和原子氧。这样，国际空间站外部的专业工具和更换零件可以在需要时打印出来。

国际空间站机组人员的直接好处是显而易见的，但已经制定了扩大这一成功的计划。到 2018 年，Made In Space 的目标是为国际空间站提供他们的 Archinaut 的工作版本——他们自己的 3D 打印机模型，将在空间站外的真空中实际运行。这将为在太空中实际打印小型卫星打开大门。对于研究机构和大学来说，这具有巨大的意义，因为它使以负担得起的方式部署自己的卫星的想法成为真正的可能性。

当人们将此与 M.A.R.S（模块化模拟研究站）项目的工作同时考虑时，很明显增材制造肯定会在未来的太空探索中发挥关键作用。但是，虽然这些对于人类在星际中的未来无疑是令人兴奋的发展，但我们不应忽视它们对地球工业的意义。

随着我们看到越来越多的新材料和技术开发出来以应对特定行业的挑战，增材制造作为一个整体将开始建立自己的利基市场，与传统制造方法不同。这将有助于消除增材制造作为传统制造竞争对手的残留形象，并鼓励更多公司探索智能、集成的工作流程，不同技术相互补充和增强。

此外，一旦新的 3D 打印材料和技术在成功的、备受瞩目的项目中展示了其能力，制造商将可以自由地为它们尝试其他应用。例如，我们已经很高兴看到如何在地球上其他具有挑战性的环境中使用 PEI/PC。

谈话基调的这种转变预示着增材制造作为一种强大的多功能技术的声誉不断提高，并且肯定会在不久的将来在技术、材料和工艺方面带来更多创新。