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實驗室動態

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西安交通大學研發原創技術 實現我國首次太空3D打印

發布時間:2020-05-11

5月5日18時整,為我國載人空間站工程研制的長征五號B運載火箭成功將搭載的新一代載人飛船試驗船送入預定軌道,首飛任務取得圓滿成功,實現空間站階段飛行任務首戰告捷。在此次新一代載人飛船上還搭載了一件完全由我國科研團隊自主研發的新型裝備——“連續纖維增強復合材料太空3D打印裝備”,這將是我國首次太空3D打印實驗,也是國際上第一次在太空中開展連續纖維復合材料的3D打印實驗,這臺具有里程碑意義的裝備就是由西安交大科研團隊與航天科技五院529廠共同研制而成。


首次連續纖維增強復合材料太空3D打印

在盧秉恒院士的支持下,機械學院李滌塵、田小永教授在2014年就創新性地提出了基于連續纖維增強復合材料的3D打印技術,是國內最早從事連續纖維增強復合材料3D打印技術的研發團隊。團隊依托機械制造系統工程國家重點實驗科研平臺,在科技部重點研發計劃、國家863計劃、載人航天預研、國家自然科學基金等項目的支撐下,圍繞高性能復合材料成形增材制造工藝裝備與性能開展研究,探索高性能復合材料增材制造技術在航空航天領域的應用,獲授權發明專利10余件,發表高水平論文20余篇,1篇ESI論文獲得2019年《復合材料Part A》期刊最高引用論文獎。研究團隊牢記西遷精神,面向國家重大需求,與包括航天一院、航天二院、航天四院、航天科技五院等多個單位開展合作研究,本次搭載的連續纖維增強復合材料就是項目團隊與航天科技五院歷時將近五年的合作成果。

西安交通大學研發團隊開發的連續纖維增強復合材料太空3D打印地面驗證原理樣機

連續纖維增強復合材料3D打印技術原理與典型零件

連續纖維增強復合材料3D打印技術采用連續干纖維束與熱塑性聚合物為原材料,采用自主研發的打印頭實現二者的復合浸漬與熔融沉積,實現了復合材料一體化制備與成形,開展了復合材料回收再打印技術和極端環境3D打印工藝研究,研究工作為太空3D打印走向工程化提供了原創技術。相關研究對于開發我國太空制造能力,實現空間站在軌制造、進一步開展深空探索都具有重大戰略意義。研究團隊將牢記習近平總書記對西安交大的深切囑托,以愛國奮斗實現使命責任,做一流學問,創頂尖技術,不負韶華,只爭朝夕,爭取為我國科技發展作出更大的貢獻。

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