本报讯（记者杨悦）9月20日，世界钢协官方发布的《3D金属打印技术应用到国际空间站》文章指出，近期欧洲航天局哥伦布实验舱的一台3D金属打印机在国际空间站打印出首个钢铁组件，推动钢铁材料进入“太空时代”。作为世界首创，这台打印机使用液态不锈钢打印出一小条S形曲线，证明了3D钢铁增材制造（一种每次建造一层物体的工艺）可以在太空中实现。
“这条S形曲线是‘测试线条’，标志着3D金属打印机调试成功。不久后，我们将尝试打印出完整的钢铁零件。”欧洲航天局技术官罗布·波斯特马（Rob Postema）介绍，这台3D金属打印机只有一台常规微波炉的大小，由空客国防航天公司、AddUp公司（法国工业增材制造商）、克兰菲尔德大学等共同开发，欧洲航天局提供项目资助，在今年1月份刚刚运抵国际空间站。
文章介绍，打印机到达国际空间站后，安装是一个关键环节。欧洲航天局丹麦籍宇航员安德烈亚斯·莫根森（Andreas Mogensen）负责将打印机固定在哥伦布舱，并确保密封，以保障航天设备和宇航员的安全。考虑到高功率激光器的安全性，航天员必须严格控制打印机内部环境，以防有害气体或颗粒泄漏到国际空间站。其还需要降低内部空气中的氧气含量，以减小金属打印过程中高温引发的燃烧风险。3D打印过程从不锈钢丝的沉积开始，与传统的塑料丝打印不同，这些不锈钢丝通过高功率激光熔化，激光温度高达1200摄氏度，激光将金属丝熔化后逐层沉积到移动板上，逐步构建出零件。值得注意的是，打印机的实际操作员位于法国的CADMOS用户支持中心，位于国际空间站的航天员只需要操作排气阀等，便可以开始打印。
罗布·波斯特马介绍，虽然基于聚合物的3D金属打印机在国际空间站打印其他物体已经有一段时间了，航天人员积累了一定的经验，但是金属制品打印难度更大一些。为测试打印机在太空工作中的各种可能性，航天员先要打印一些预定形状的金属，然后再将这些金属送回地球，以便科学家比较其与在正常重力条件下在地球上打印的相同形状金属的质量和性能。科学家们将通过对比相关数据，了解微重力对打印过程和金属的影响。这将帮助改进未来的3D打印技术，提高“太空制造”的可靠性。
相关学者表示，传统的太空探索部件生产依赖于地球上的制造和运输，成本高昂且运输复杂。通过在国际空间站进行3D金属打印，宇航员能够在轨道上直接制造工具和部件，缩短了运输时间、降低了运输成本，对于执行长期任务具有重要意义。截至7月中旬，位于国际空间站的这一团队已经成功打印了55层结构，完成了第一个完整样品的一半。通过优化打印过程，其计划将打印时间从每天3.5小时延长至每天4.5小时，进一步提高效率。
《中国冶金报》（2024年09月27日 02版二版）
