Qualified3D使用MetShape 公司專利金屬光聚合技術，助力開展微重力實驗

2023年1月30日，南極熊獲悉，總部位于密歇根州的增材制造服務提供商Qualified3D和德國增材制造服務提供商MetShape將協(xié)助圣何塞Valley Christian高中國際空間站（ISS）實驗室的學生開展國際空間站的微重力實驗。

研究團隊需要對毫米級的晶格結構來進行微重力下的毛細作用試驗。為此，他們聯(lián)系了Qualified3D公司，以獲得使用微型立體光刻（SLA）技術制造的部件。Valley Christian學校的國際空間站項目經(jīng)理Emeka Okekeocha說："我們的一些學生發(fā)現(xiàn)微型晶格設計是可以使用LMM技術打印的，于是主動聯(lián)系了他們。"

Valley Christian學校11年級的團隊成員David Kou說："我們非常感謝Qualified3D公司，因為他們總是迅速回應我們的要求和問題。即使我們提出了許多修改要求，部件仍然按時交付，這幫助我們在規(guī)劃和開展微重力實驗之間順利過渡。"

△由MetShape 3D打印的金屬晶格。圖片來自MetShape。

學生們是如何找到這個微重力實驗的解決方案的？

來自圣何塞的學生團隊所創(chuàng)建的晶格結構由直徑為0.5毫米的支桿組成，而微型SLA技術似乎是唯一能夠生產(chǎn)具有足夠精度的部件的工藝。盡管尺寸精確，但光聚合物樹脂部件并不適合太空飛行的需要，因為它們?nèi)狈�抗震性、耐熱性和低溫性，而金屬材料的�?yōu)良特性則可以滿足國際空間站的實驗需求。然而，晶格設計又不能采用標準的金屬粉末床融合和粘合劑噴射3D打印技術進行打印。

因此，研究小組決定使用MetShape公司的基于立體光刻的金屬制造（LMM）技術，這是一種采用光聚合原理的新型3D打印技術，其中金屬粉末被分布在光敏樹脂中，隨后由DLP投影儀精密聚合。在LMM技術所兼容的眾多金屬材料中包括有鈦和不銹鋼，該技術可以創(chuàng)造出表面光滑（拋光前表面粗糙度為2-5µm）和超薄壁（125µm）的部件。Okekeocha進一步表示：“經(jīng)過技術審查，我們接受了從丙烯酸酯樹脂到不銹鋼的改變建議。"

國際空間站研究實驗室的學生在幾周內(nèi)獲得了他們的組件，并對能夠在微重力實驗中采用這些組件感到興奮。實驗包預計將在2023年2月中旬交付給國際空間站，并在2023年3月開始返回數(shù)據(jù)。

此外，Metshape因其在3D打印和燒結LMM微型零件方面的技術而全球聞名。它還通過Qualified3D向美國的客戶推廣零售服務。

△MetShape的LMM技術流程鏈。圖片來自MetShape。

增材制造在微重力研究中發(fā)揮著重要作用

此前，法國工業(yè)3D打印機制造商AddUp宣布，它幫助設計的一種新型機器將被發(fā)射到國際空間站的軌道上進行評估。AddUp為此專門建造了一臺用于在太空中3D打印金屬零件的機器的內(nèi)部結構和機制，作為歐洲航天局（ESA）'Metal3D'項目的一部分。與傳統(tǒng)的基于粉末床的系統(tǒng)不同，該原型機據(jù)稱可以處理附著在其框架上的金屬絲原料，防止其漂浮，并使該設備能夠在微重力條件下運行。

△AddUp的金屬增材制造解決方案

此外，瑞典3D生物打印機制造商CELLINK宣布與微重力制造專家Made In Space建立戰(zhàn)略伙伴關系。該合作的目的是確定國際空間站和未來非世界平臺的3D生物打印發(fā)展機會。CELLINK公司聲稱，這種舉措有望對地球上的藥物篩選和癌癥研究產(chǎn)生實際影響。對此CELLINK公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Erik Gatenholm也進一步表示："CELLINK公司將堅定我們對尖端創(chuàng)新的承諾，以廣泛的技術組合以及世界級的科學家和工程師團隊來支持美國的太空計劃�！�