NASA利用3D打印制作月球车轮并进行测试-济南3D打印服务

       美国能源部(DOE)橡树岭国家实验室(ORNL)研究人员与NASA联合3D 打印月球车车轮原形，进一步展现了增材制造(AM)对太空任务的改变能力。这种合作不但缩短出厂时间，并且还引入了传统技术无法实现的设计方案多元性。济南3D打印服务伴随着美国nasa提前准备将这个原型性能和来年用以月球传统制造出来的车轮子进行对比，这也许对未来太空任务产生巨大的影响。

ORNL 科研人员依据 NASA 设计方案，应用粉末状床打印 3D 打印月球车轮

       这一款3D 打印车轮的灵感来自于 NASA 的人工智能月球车VIPER（一款搬运机器人，将在2024 年探寻月球南极洲，探寻水冰和其它挥发性），突显了橡树岭国家实验室生产制造示范性设备(MDF)所获得的重要飞越。尽管这一款概念车不能在月球上行车，但是它严格执行了VIPER 轮子的经典设计。伴随着 NASA 为 VIPER 的任务目标打下基础，此次合作阐述了增材制造对各种以外太空为核心的任务适应能力。除开月球以外，此次勤奋的经验教训会严重影响将来的火星任务和极大外太空构造的发展趋势。

       这个项目的核心内容是MDF 最前沿的 3D 打印机。与传统金属粉床系统软件不一样，该打印机采用把两个融洽激光发生器与转动搭建板合并的技术性。随后，金属粉被用心熔融从而形成所需要的构造。领导干部 MDF 开发设计新式激光器粉末状床整合系统的 Peter Wang 注重，用以流动性轮原型打印机够大，足够容下一个人进到，而且在打印大中型一个物体能力层面是独一无二的。与此同时，这些步骤与此同时且连续地产生。

3D 打印流动性轮原型团队人员在 ORNL 生产制造的激光粉末状床打印机前展现结论

       Wang 表明：“在相同的激光功率下，这大大提升了生产效率。”他补充说，堆积加速了 50%。“我们就是碰触了这一系统的功能的基础。我是真的觉得将会是激光器粉末状床打印未来的发展，特别是规模性和大批量生产。”

       Wang 和项目成员近期以 STEM 为主要内容的出版发行Mary Ann Liebert上发布了一项研究，名为“通过多激光器转动粉末状床结合增材制造提高生产效率”。这项研究阐述了电机等打印组件技术的扩展性。王预估此方法将改变大批量生产未来的发展，尤其是对于更大范围、更为复杂新项目。

       这个项目的一项重要成就是橡树岭国家实验室研发的顶尖手机软件。研究团队应用此软件将车轮设计方案“切分”成较小的一部分，随后均衡2个激光发生器中间工作量以匀称打印，实现高生产效率并通过近期递交知识产权保护的高性能计算。

ORNL 依据 NASA 设计方案 3D 打印月球车轮

       “与 NASA 协作项目的确促进了这项技术的发展趋势，”橡树岭国家实验室(ORNL)数据漫游车轮工程项目的领头人鲍比·吉布森(Brian Gibson)表明，他称之为一个里程碑式。“将功能和发展需要结合起来简直太棒了，精英团队非常高兴可以制造具备宇宙探索运用原型部件。”

       包装印刷轮由经久耐用镍基高温合金做成，规格特别大，体现出了增材制造的巨大潜力。这类优秀的印刷方式可以包含复杂图案与设计，不会增加成本进而使生产制造复杂。另一方面，用以月球地势VIPER 车轮子是由更为复杂拼装和生产次序制造的。

3D 打印能够为灵感月球轮给予细致的经典设计样子

       VIPER 的车轮设计方案由 50 片轮毂构成，由 360 个铆合连接头连接在一起。这类繁杂的安装必须繁杂、耗时的生产过程，必须符合宇宙探索的严格管理。假如 NASA 评估觉得3D打印原形合乎或好于这些传统结构的车轮子，那样对于未来数据漫游车每日任务产生的影响可能会改变游戏的规则。ORNL 只用 40 小时就制作出了 3D 打印车轮，它代表了一种更方便、更具有成本效率设计。该车轮具备详尽的编圈设计方案，但组装起来比较容易、比较便宜。

       NASA 核心人物、NASA约翰森航天站增材制造试验室主管Richard Hagen注重，3D 打印使室内设计师可以实现传统技术难以实现的作用。

“很多车轮特点的加持仅仅是为了注重增材制造的用处。它能够让您轻松完成传统式专用工具乃至传统式加工零件难以实现的设计方案作用。”凭着橡树岭国家实验室的能力，为月球和火星探险生产制造更多的火星探测器车轮的发展前景就是指日可待的。

橡树岭国家实验室MDF 研究人员已经检测原形月球轮打印全过程

       但是，也存在一些考验。比如，3D 打印车轮比铝质 VIPER 车轮重 50%。伴随着美国nasa在模拟月球环境下评定轮子的特性，操控性、上坡性与摩擦阻力等数据将成为焦点。

除了直接运用以外，增材制造对太空任务的更加全面危害都是重大的。因为美国nasa的阿尔忒弥斯计划构想在月球上创建载客研究站，因而在太空中生产制造零件的能力越来越尤为重要。Hagen 阐述了宇宙之外生产制造的必要性，暗示着应用月球或火花材料作为3D打印机原材料的发展潜力——这也是以前探讨完的主题风格。

       在NASA 和能源部门前沿材料和生产技术办公室里的资助下，橡树岭国家实验室 MDF 精英团队的目标是在生产技术层面塑造一个新的标准。除此之外，与 NASA 的协作代表着科学合理、技术以及壮志的结合，促进了人们在地球及其他地区的发展。