西安市原创技术助力实现 国内首次太空3D打印

连续纤维增强复合材料太空3D打印地面验证原理样机。（西安交通大学供图）

■记者张潇

5月5日18时整，为我国载人空间站工程研制的长征五号B运载火箭成功将搭载的新一代载人飞船试验船送入预定轨道，首飞任务取得圆满成功，实现空间站阶段飞行任务首战告捷。在此次新一代载人飞船上还搭载了一件完全由我国科研团队自主研发的新型装备——“连续纤维增强复合材料太空3D打印装备”，这将是我国首次太空3D打印实验，也是国际上第一次在太空中开展连续纤维复合材料的3D打印实验。这台具有里程碑意义的装备就是由西安交大科研团队与航天五院529厂共同研制而成。

据悉，在卢秉恒院士的支持下，机械学院李涤尘、田小永教授在2014年就创新性地提出了基于连续纤维增强复合材料的3D打印技术，是国内最早从事连续纤维增强复合材料3D打印技术的研发团队。团队依托机械制造系统工程国家重点实验科研平台，在科技部重点研发计划、国家863计划、载人航天预研、国家自然科学基金等项目的支撑下，围绕高性能复合材料成形增材制造工艺装备与性能开展研究，探索高性能复合材料增材制造技术在航空航天领域的应用，获授权发明专利10余件，发表高水平论文20余篇，1篇ESI论文获得2019年《复合材料PartA》期刊最高引用论文奖。研究团队牢记西迁精神，面向国家重大需求，与航天一院、航天二院、航天四院、航天五院等多个单位开展合作研究，本次搭载的连续纤维增强复合材料就是项目团队与航天五院历时将近五年的合作成果。

连续纤维增强复合材料3D打印技术以连续干纤维束与热塑性聚合物为原材料，采用自主研发的打印头实现二者的复合浸渍与熔融沉积，实现了复合材料一体化制备与成形，开展了复合材料回收再打印技术和极端环境3D打印工艺研究，研究工作为太空3D打印走向工程化提供了原创技术。相关研究对于开发我国太空制造能力，实现空间站在轨制造、进一步开展深空探索都具有重大战略意义。

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