Таинственный китайский 3D-принтер для космической печати

3D-печать успешно продвигается в аэрокосмической отрасли, причем с расчетом не только на наземное производство, но и на орбитальную печать. NASA уже тестирует первый вариант на Международной космической станции с намерением использовать технологию для производства запасных частей на орбите, а со временем, возможно, и для строительства колоний на Луне и Марсе. Судя по всему, китайские инженеры решили вступить в технологическую гонку. Корпорация CASTC (China Aerospace Science and Technology Corporation) взялась за создание принтера, способного печатать на орбите. Согласно CASTC, новая разработка позволит производить 3D-печать металлами в условиях невесомости. Если вы не знакомы с этим предприятием, то поясним: CASTC является основным государственным подрядчиком, занимающимся разработкой всевозможных новых технологий для китайской космической программы. Да, компания весьма серьезная.

В отличие от космического принтера первого поколения, разработанного компанией Made in Space для NASA, китайский вариант не использует технологию FDM-печати, полагаясь вместо нее на выборочную лазерную плавку. С учетом необходимости печати металлами для полноценного снабжения космических аппаратов запасными частями, такой выбор вполне понятен. Однако у тех, кто мало-мальски знаком с существующими методами лазерной плавки, должны возникнуть некоторые сомнения. Дело в том, что большинство существующих SLM систем используют порошковые расходные материалы, далеко не благосклонные к микрогравитации или полноценной невесомости.Первый принтер для NASA основывается на FDM-печати именно потому, что расходный материал легко контролируется, а потому ориентация принтера в пространстве или полное отсутствие гравитации не играют большой роли. А вот порошок не будет сидеть на месте при отсутствии тяготения, а превратится в облако пыли, что не только сведет к нулю попытки печати, но и может создать угрозу для бортового оборудования и даже экипажа в случае разгерметизации рабочей камеры. Можно, конечно, печатать металлическим прутком, как изначально намеревалась делать NASA, но тут уже возникают вопросы качества готовых изделий и необходимости механической обработки. Кстати, как будет выглядеть принтер для NASA во втором поколении, запланированном к запуску в следующем году, пока ничего не известно. Скорее всего, разработчики из CASTC рассматривают еще один вариант, применяемый в пятиосевых установках, используемых для ремонта крупногабаритных металлических деталей: напыление порошка в лазерный пучок с немедленной плавкой. Теоретически, постепенная, контролируемая подача материала может нивелировать сложности, связанные с применением порошковых материалов в условиях невесомости.

Как бы там ни было, таинственная разработка сумрачного китайского гения показывает отличное качество печати. Согласно создателям, устройство использует комбинацию длинноволновых оптоволоконных лазеров и коротковолновых излучателей на диоксиде углерода для печати нержавеющей сталью, а также титановыми и никелевыми сплавами. Что касается разрешения, устройство способно наносить слои толщиной в 20 микрон. В качестве опытных образцов уже были напечатаны рамки для линз, детали оборудования для тестирования ядерных реакторов, шестерни для автомобильных двигателей и импеллеры, применяемые в авиастроении. Последний пример изображен на иллюстрации ниже.Выбор образцов не случаен, ибо они подбирались по принципу высокой геометрической сложности. Если новому принтеру подобного рода испытания по плечу, то и с печатью компонентов космических кораблей проблем возникнуть не должно. Теоретически.

Хотя разработчики остались довольны результатами испытаний, остается проверить их детище в космосе. Пока что о конкретных планах орбитальных испытаний ничего не говорится, да и о самой установке мало что известно. Для начала было бы хорошо запустить свою собственную космическую станцию, что, впрочем, Поднебесная намеревается сделать в ближайшем будущем. А вот на просьбу описать новый принтер один из разработчиков выдал что-то вроде «серебристого шкафа с окошком и кнопками». Такой вот китайский юмор.