飛向火星！Stratasys F900助力德國(guó)航空航天中心開(kāi)啟“太空探索”

火星，這顆神秘的紅色星球一直令人類(lèi)著迷不已。迄今已有超過(guò)40多顆太空探測(cè)器被發(fā)送至火星，但問(wèn)題依然有待解答：在這顆與我們相鄰的星球上，真的存在生命嗎？

讓無(wú)人機(jī)飛往火星一直都是幾大航天局的長(zhǎng)期目標(biāo)。其中最值得注意的是美國(guó)航空航天局的航天飛機(jī)“獵戶座”、歐洲航天局(ESA)的“極光”計(jì)劃和俄羅斯聯(lián)邦航天局“Roskosmos”，印度和中國(guó)也加入了這項(xiàng)享有盛譽(yù)的太空探索之列。

在位于奧伯法芬霍芬的德國(guó)航空航天中心（Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)），火星探索也是一個(gè)熱門(mén)話題。德國(guó)航空航天中心作為德國(guó)政府在國(guó)家太空計(jì)劃中的代表，負(fù)責(zé)進(jìn)行研究并協(xié)助歐洲航天局，同時(shí)負(fù)責(zé)為德國(guó)制定長(zhǎng)期研究目標(biāo)。在德國(guó)航空航天中心(DLR)下屬的機(jī)器人和機(jī)電一體化研究所(Institut für Robotik und Mechatronik)，通過(guò)研究最新技術(shù)以推進(jìn)太空探索是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的重要一環(huán)。

生產(chǎn)用于極端環(huán)境的復(fù)雜原型

與機(jī)器人和機(jī)電一體化研究所密切合作的是DLR的系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)南部(Leiter Systemhaus Technik Sued)負(fù)責(zé)人Kaj Fuehrer博士。系統(tǒng)構(gòu)建技術(shù)部門(mén)作為研究團(tuán)隊(duì)的聯(lián)絡(luò)點(diǎn)，為他們提供在研究項(xiàng)目中實(shí)施技術(shù)的相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)。作為顧問(wèn)團(tuán)，F(xiàn)uehrer博士及其團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)和使用不同制造方法進(jìn)行生產(chǎn)方面有著淵博的知識(shí)。

“我們的原型通常非常復(fù)雜，甚至可能復(fù)雜到無(wú)法付諸實(shí)踐，因此，選擇合適的生產(chǎn)方法和材料非常重要，這樣我們才能不受限制地實(shí)現(xiàn)所需的功能�！�

——Fuehrer博士

當(dāng)Fuehrer博士的同事Stefano Seriani博士和Armin Wedler博士就原型TransRoPorter(TRP)的生產(chǎn)進(jìn)行探討時(shí)，很快便決定使用3D打印生產(chǎn)這個(gè)無(wú)人駕駛的火星探測(cè)機(jī)器人。

△Stratasys Fortus 900mc 3D打印機(jī)打印的TransRoPorter探測(cè)盒

TransRoPorter由兩個(gè)部件構(gòu)成：

可移動(dòng)的TRP火星探測(cè)車(chē)，用于在非結(jié)構(gòu)化地形中穿梭。

有效載荷艙(PM)，它可攜帶備件、通信技術(shù)和科學(xué)工具。

需要進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試以確保TransRoPorter的第一個(gè)原型的功能和實(shí)用性。因此，DLR選擇了Stratasys FDM® 3D打印技術(shù)，以模擬極端條件下測(cè)試機(jī)器人的設(shè)計(jì)和功能。

“有效載荷艙是系統(tǒng)的核心，我們需要一個(gè)功能齊全的原型，可以在所有測(cè)試中運(yùn)行并承受設(shè)計(jì)的壓力。”

——Stefano Seriani

“在這個(gè)項(xiàng)目的規(guī)劃中，3D打印技術(shù)一直都是我們的首選。對(duì)我們來(lái)說(shuō)，金屬制作的原型在生產(chǎn)中顯然過(guò)于昂貴且復(fù)雜。金屬原型也需要在后期生產(chǎn)中完成，這意味著需要更多的工作和額外的成本。因此，我們決定3D打印TransRoPorter原型，它為我們提供了最為便宜、快速且精妙的解決方案。參與該項(xiàng)目的每個(gè)人都對(duì)結(jié)果非常滿意。”

——Fuehrer博士

高性能材料打印功能齊全的原型

研究團(tuán)隊(duì)正在使用Stratasys Fortus 900mc™ 3D打印機(jī)，利用FDM熱塑材料3D打印大型零件。據(jù)Fuehrer博士稱(chēng)，ASA材料非常適合測(cè)試TransRoPorter原型，為團(tuán)隊(duì)能夠生產(chǎn)出足夠堅(jiān)固的探測(cè)盒，以便安全地容納所有技術(shù)。

“而極為重要的方面在于契合良好，探測(cè)盒可以安裝在軌道上，對(duì)接口也可以正常工作，利用Stratasys FDM 3D打印技術(shù)，我們發(fā)現(xiàn)材料基本上沒(méi)有變形。使用ASA材料也是我們深思熟慮后的決定，因?yàn)樗�非常適合我們的目的和處理方式�！�

——Fuehrer博士

“ASA材料的穩(wěn)定性也對(duì)我們幫助巨大。我們需要一個(gè)功能齊全的原型，可以在所有測(cè)試中運(yùn)行并承受設(shè)計(jì)的壓力。因此，Stratasys材料的堅(jiān)韌和剛性特性非常適合測(cè)試TransRoPorter在火星之旅中的功能�！�

——Stefano Seriani

獲取寶貴知識(shí)

使用Stratasys 3D打印也可以為其他戰(zhàn)略目標(biāo)提供支持。據(jù)Fuehrer博士表示，在TransRoPorter生產(chǎn)過(guò)程中收獲的知識(shí)與確保其功能同樣重要。

“新技術(shù)會(huì)帶來(lái)新的思維過(guò)程。過(guò)去幾年，許多同事已經(jīng)在考慮3D打印技術(shù)，并將其納入他們開(kāi)始的其他項(xiàng)目的計(jì)劃之中。這些新知識(shí)也為他們開(kāi)啟了新世界的大門(mén)，能夠在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中實(shí)現(xiàn)各種新的可能性。我們決定3D打印TransRoPorter原型，它為我們提供了最為便宜、快速且精妙的解決方案。參與該項(xiàng)目的每個(gè)人都對(duì)結(jié)果非常滿意�！�

——Kaj Fuehrer博士

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