斯科爾科沃科技學(xué)院（Skoltech）的科學(xué)家已經(jīng)將與全球材料供應(yīng)商RUSAL一起開發(fā)的新型鋁材用于Yarilo衛(wèi)星的3D打印外殼。通過將3D打印機(jī)和低碳合金結(jié)合在一起，該團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)他們可以優(yōu)化溫度調(diào)節(jié)部件的性能，將其熱流量提高25％，重量降低20％?，F(xiàn)在已經(jīng)安裝在Cubesat上，增強(qiáng)的機(jī)殼將防止它過熱，同時它可以監(jiān)視太空天氣變化（例如太陽耀斑）。

RUSAL首席技術(shù)官Victor Mann說：“在太空中測試添加劑技術(shù)是一個獨(dú)特的機(jī)會。 [該項目]展示了在創(chuàng)建如此重要的節(jié)點(diǎn)時使用鋁合金和3D打印的前景和可靠性，整個單元的穩(wěn)定功能取決于該節(jié)點(diǎn)。”

Yarilo衛(wèi)星（如圖所示）目前用于監(jiān)視太空天氣變化。通過Nanosats.eu數(shù)據(jù)庫獲取照片。

Skolkovo和RUSAL合作

Skoltech成立于2011年，是與麻省理工學(xué)院（MIT）多年合作關(guān)系的一部分，該協(xié)會已成為一家先進(jìn)技術(shù)研究專家。早在2016年，總部位于莫斯科的研究所就在其創(chuàng)新中心舉辦了一次創(chuàng)業(yè)競賽，在該競賽中，建筑3D打印機(jī)制造商Apis-Cor贏得了價值300萬盧布的贈款。

此后，Skoltech與歐瑞康和慕尼黑工業(yè)大學(xué)（TUM）合作建立了一個新的AM實驗室，旨在縮小學(xué)術(shù)界和工業(yè)界之間的差距。利用Skoltech不斷增長的研發(fā)資源，其學(xué)生還開發(fā)了許多自己的附加創(chuàng)新技術(shù)，包括3D打印陶瓷骨植入物等。

另一方面，RUSAL是一家跨國鋁供應(yīng)商，其合金占2019年全球產(chǎn)量的5.9％。該公司的RUSAL America子公司最近將其產(chǎn)品組合擴(kuò)展到包括九種新的3D打印材料，并且已經(jīng)顯示出對進(jìn)入AM作為解決“未來行業(yè)”的一種手段。

使用3D打印機(jī)和新穎的鋁材，Skoltech團(tuán)隊可以制造出重量更輕，更堅固的機(jī)殼（如圖）。圖片來自RUSAL。

Yarilo的3D打印升級

自去年以來，俄羅斯鋁業(yè)公司（RUSAL）與Skoltech的輕質(zhì)材料與技術(shù)學(xué)院（ILM＆T）合作，當(dāng)時該公司向那里的新添加劑技術(shù)中心注資350萬歐元。通過使用先進(jìn)的設(shè)施，ILM＆T現(xiàn)在能夠開發(fā)新穎的高強(qiáng)度鋁材，并利用其能力為Yarilo進(jìn)行升級。

該研究所的專家們創(chuàng)造了一種名為“ RS-33”的新型粉末合金，旨在減輕某些鎂和注入有機(jī)硅的鋁所表現(xiàn)出的低功效。這種合金雖然堅固且具有很高的導(dǎo)電性，但傳統(tǒng)上在與3D打印機(jī)配合使用時表現(xiàn)不佳，因此Skolkovo團(tuán)隊開發(fā)了一種添加劑優(yōu)化的變體。

利用他們增強(qiáng)的配方，斯科爾科沃的科學(xué)家們現(xiàn)已與鮑曼莫斯科國立技術(shù)大學(xué)合作，為Yarilo的伽馬射線探測器制造了外殼。除了減輕設(shè)備的重量外，RS-33還為這些部件提供了較高的熱阻水平，從而使其可以在高達(dá)400°С的溫度下運(yùn)行。

曼恩總結(jié)說：“我們相信，這種經(jīng)驗不僅將有助于擴(kuò)大3D打印部件在科學(xué)研究中的應(yīng)用范圍，而且還可用于許多高科技行業(yè)的實際應(yīng)用，例如汽車，計算機(jī)制造，家用電器，和機(jī)械工程?！?/span>

衛(wèi)星3D打印技術(shù)

最近，使用3D打印機(jī)制造改進(jìn)的人造衛(wèi)星零件的想法真正興起，并且一些組件已經(jīng)發(fā)現(xiàn)最終用途的航天應(yīng)用。在商業(yè)層面，3DCeram幫助法國航天局（CNES）衍生出Anywaves設(shè)計3D打印陶瓷衛(wèi)星傳感器。通過使用公司的3D-AIM三步咨詢服務(wù)，Anywaves能夠開發(fā)出獨(dú)特的GNSS L1 / E1頻段天線。

同時，麻省理工學(xué)院的研究人員開發(fā)了一種新穎的3D打印衛(wèi)星推進(jìn)系統(tǒng)。離子發(fā)射推進(jìn)器可以證明足以替代傳統(tǒng)Cubesats的發(fā)動機(jī)，從而在此過程中節(jié)省了可觀的成本和效率。在其他地方，加拿大服務(wù)局Burloak Technologies和通訊公司MacDonald，Dettwiler和Associates（MDA）也已合作開發(fā)3D打印衛(wèi)星組件。作為一項為期五年的協(xié)議的一部分，兩家公司計劃優(yōu)化各種天線相關(guān)技術(shù)的設(shè)計。

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