Redwire成功地在轨道上进行3D打印陶瓷涡轮零件

利用增材制造（AM）技术制造涡轮机零件有助于加快产品开发速度，无需任何工具即可创建非常复杂且复杂的零件几何形状。几年来，航空航天公司一直将增材制造整合到其生产策略中，它们依靠金属增材制造来提高成本效益和简化制造。从事关键任务空间解决方案的新公司Redwire将涡轮零件开发进一步向前发展，宣布其首次在太空中制造了一件式陶瓷涡轮叶片。

使用第一台可在轨道上运行的立体平版印刷（SLA）打印机成功地创建了这种带叶片的涡轮盘：陶瓷制造模块（CMM），该模块由Redwire的子公司 Made In Space开发。这是两个月后就推出太空搭乘诺斯罗普·格鲁门公司的第14届商业补给任务（NG-14）2020年10月2日，在商业开发在空间使用SLA技术和预陶瓷树脂制造工厂有充分的自治权成功运作制造单件式陶瓷涡轮机叶盘以及一系列材料测试样片，是确定陶瓷性能的理想选择。

太空制造中的陶瓷制造模块（CMM）。图片由《太空制造》提供

根据Redwire的说法，成功地在太空中制造这些测试样品是一个重要的里程碑，证明了CMM生产超出地球上制造的涡轮机组件质量的陶瓷零件的潜力证明。公司完成向国际空间站（ISS）的第21项商业补给服务（CRS-21）任务后，将将陶瓷大片和测试样板存放并返回SpaceX的Dragon太空船上进行分析，并估算出收益日期是2021年1月5日。

太空制造公司总裁汤姆·坎贝尔（Tom Campbell）表示：“这是太空制造的一个令人振奋的里程碑，并标志着潜在的新市场刺激了低地球轨道上的商业活动。” “基于我们在太空制造方面的专业知识以及我们与NASA的合作关系，Redwire正在开发先进的制造工艺，以从地面市场产生可持续的需求，并创造使人类可持续地在太空中生活和工作的能力。”

与位于休斯敦的美国国家航空航天局（NASA）约翰逊航天中心的ISS研究集成办公室合作开发的陶瓷设施是通过这种合作关系开发的旨在刺激和扩展对ISS需求的三种ISS试验有效载荷之一通过生产用于地面的高价值产品，实现低地球轨道（LEO）的商业功能。太空制造（Made In Space）首先通过2016年由美国国家航空航天局（NASA）的飞行机会计划资助的一系列抛物线飞行展示了CMM内部发现的SLA打印技术。

陶瓷制造模块团队。图片由《太空制造》提供

对于诸如涡轮机，核电站或内燃机之类的高性能应用，即使是很小的强度改进也可以产生数十年的超长使用寿命。根据专家的说法，轻量化航空零部件和系统设计是实现降低能耗和提高性能的有效途径。实际上，使用能够生产复合材料或多材料组件的增材制造技术可以实现轻量化，因为可以将与一个主要功能正式相关的功能设计为可以实现多种功能。

但是Redwire不仅在使用增材制造复杂零件的技术，而且还将其移离地球400公里到LEO，以证明微重力下的陶瓷制造可以使耐热，增强的陶瓷零件具有更好的性能，包括更高的强度和更低的强度。残余应力。

美国宇航局的飞行工程师凯特·鲁宾斯（Kate Rubins）已安装陶瓷制造模块，并准备在2020年10月28日在国际空间站（ISS）上投入运营。图片由NASA / Redwire提供

Redwire的首席技术官（CTO）和“太空制造”联合创始人Michael Snyder将陶瓷制造模块的成功在轨操作描述为全面制造材料产品的重要一步，可以改善地球上使用的工业机械。这位同时也是太空制造首席工程师10年的专家继续解释说，坐标测量机所展示的太空制造能力有潜力刺激地面市场对LEO的需求，这将是推动太空工业化的主要动力。

这是CMM的最后一次成功任务，是建立在Redwire的飞行传统基础上的，另外还有Made in Space团队开发的另外四个增材制造设施，这些设施已经成功地在空间站上飞行并运行。2014年，这家硅谷初创公司成为第一家在零重力下进行3D打印物体的公司，几个月后，该公司向ISS推出了两台3D打印机，其中一台可用于商业用途的增材制造设施（AMF）。其次是用于生产光纤的光纤（MIS Fiber）微型光纤拉拔机和塑料回收机将废塑料加工成AMF的原料丝。CMM计划制造五架，不久之后，Made In Space的用于修复轨道上现有卫星的航天器组装技术有望在2022年推出。借助Archinaut，Redwire和NASA都期望具有未来能力的完整游戏规则改变者，可以加速太空经济。