NASA将3D打印制造电子设备首次送入太空

来源:互联网新闻 时间:2020-04-30 09:30

中新网11月22日电据中国国防科技信息网报道,11月19日,有史以来第一台由美国德克萨斯大学埃尔帕索分校(UTEP)采用3D打印技术制造的电子设备即将送入太空。UTEP的W.M.凯克3D打印创新中心是一个专注于3D打印创新制造的实验室,由其制造的电子设备置于微卫星(立方体卫星)(CubeSat)内部,这是一颗新墨西哥大学的拥有的微型人造卫星,即将作为NASA补给任务的一部分送入太空。

在过去十年中,有研究小组报告已经称把电子元器件和电器互联技术嵌入到3D打印结构件中。然而,这些3D打印制造的电子设备仅限于使用导电油墨作为连接电路,通常表现为导电性不足。W.M.凯克3D打印创新中心研究人员利用单层处理技术进行增材制造,使用成本相当低的uPrint Plus打印机,通过单层混合3D打印指令,制造出高电流(>1安培)电子设备。此外,他们还展示了直接将高效能导体嵌入到热塑性熔融沉积成型(FDM)基板的新型集成工艺。他们的研究证实了采用多种技术、使用多种材料进行3D打印制造的可能性。他们当前的研究工作包括将多种制造技术无缝集成到一个单系统(Multi3D),包括多聚合物挤出技术,微加工,嵌线,拾起并定位和微型焊接。一旦完成,机电系统将会按照一个单一的工序进行制造组装,无需人工干预。排除人为参与,最终将生成通过CAD设计输入的印刷式打印制造方式,第二天早晨得到一台崭新的设备。

2011年UTEP采用增材制造技术进行电子设备的创新制造研究获得900万美元的资助,美国洛克希德马丁航空公司,德克萨斯大学和政府各出资300万美元,用于其构造和新型打印技术中心(SPEC)成立、装备、运作及其它费用的支出。据UTEP推测,3D打印的电子设备市场在未来十年预计将增长到数十亿美元。新墨西哥大学的COSMIAC和UTEP的W.M.凯克3D打印创新中心进行合作,于今天正式推出微卫星(立方体卫星)的电子结构。“如果把3D打印制造的电子设备送入太空并让它继续工作,这将证实其性能的可靠性。”电子与计算机工程副教授兼W.M.凯克3D打印创新中心的副主任Eric MacDonald博士称,“在太空的真空和辐射下,强烈的温差会导致材料降解,这足以证明这种技术是否可行。”这台3D打印的电子设备即将由美国国家航空航天局(NASA)位于弗吉尼亚州的瓦罗普斯飞行研究所搭载空军“米诺陶”-1火箭送入太空。目前,W.M.凯克3D打印创新中心制造出即将送入太空的电子设备副本,并将其在伦敦科学博物馆举办的“3D:打印未来”展览会上公开展出。这次展览会将持续到2014年6月

这次搭载空军“米诺陶”-1火箭的一共有31颗人造卫星,其中包括11颗由高中生设计的ELaNa IV微卫星(立方体卫星),并于美国东部标准时间11月19日下午7:30-9:30进行发射。火箭在发射升空大约45分钟后,卫星将被弹出,并传输数据。在接下来的几个月,凯克中心将会接收到来自人造卫星传来的数据。(李清华苟桂枝 李晓红)

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