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电子束无模成形制造器
百科内容来自于:
开发
北京时间2009年11月17日,据国外
媒体
报道,美国宇航局兰利研究中心日前开发出一种新技术,可以让
宇航员
在太空制造零部件,其外观看上去像是逃生舱——这就是电子束无模成形制造器(Electron Beam Freeform Fabrication),类似于发动机悬吊于钢桌之上的装置。
据介绍,专家可以先通过电脑绘制一个
三维
物体图。三维图被分成可由
电子束
追踪的多个层。与此同时,铝、钛等金属丝将被输送至电子束中,用于构建这些分层。电子束释放的热量(温度可达3000度)会使金属液化,然后变成需要的外形。负责这项研究的兰利研究中心材料工程师卡伦·塔米戈说:“你可以将零部件画出来直接
制造
。”
演示
2009年11月,塔米戈在兰利中心的一个仓库内现场演示了这项技术。通过舷窗,可以对电子束无模成形制造器的工作流程有初步的了解。在一个看上去像是
激光器
的装置里面,电子束在铝板周围来回移动。在工程师对整个过程的十多次重复演示中,激光束几乎没有发出任何声音。10分钟以后,借助液压技术,工程师将该装置的门打开,露出了焊接在板子上的高四分之一英寸(约合6.35毫米)的铝条。
电子束无模成形制造器
虽然没有像太空火箭那样给人留下深刻印象,但演示过程仍展现了电子束的巨大潜力。例如,用传统制造方法加工一个300磅(约合136公斤)的零件,可能要用到6000磅(约合2720公斤)的钛块;而电子束无模成形制造器耗用350磅(约合158公斤)的钛就能制出相同的部件。
研制原因
据塔米戈介绍,电子束有望减少用以零件加工的原料消耗,另外耗电量也会降低。这也是洛克希德·马丁等飞机制造商已在使用类似技术的原因。
应用
塔米戈称,工程师已开发出大小如烘干机的紧凑版电子束无模成形制造器,从理论上讲,可以用于太空之旅。
塔米戈表示,这项技术前途无量。例如,国际空间站需要修复,但宇航员没有从事这项工作的工具,在这种情况下,宇航员完全可以用电子束无模成形制造器来制造修复工具,从而不必将多余的设备发射到太空。
前景
据塔米戈介绍,电子束无模成形制造器的前景广阔,美宇航局已为这项研究划拨了经费。但是,该技术在太空方面的应用尚存在诸多不确定性。白宫目前(指2009年11月)正在对美宇航局的太空探索计划进行评估,评估结果可能会推翻美宇航局当前制定的载人探索计划。
自2000年开发以来,电子束无模成形制造器仍在不断改进中。
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