人类首次太空金属3D打印正式测试！激光送丝增材制造迎来新发展

3D打印技术参考注意到，欧洲航天局（ESA）于近日公布国际空间站首台金属3D打印机运行情况。该装备于上周首次运行，在测试过程中，实现了不锈钢材料液化沉积，3D打印的一条S形曲线预示着人类首台进入太空的金属3D打印机成功完成调试。不久，他们将进行完整零件的打印，这些打印件将被送回地球，与在正常重力下在地面上制造的参考部件进行比较。

本次实验使用增材制造设备是采用定向能量沉积（DED）工艺，将不锈钢丝材送入构建区域，由高功率激光加热，当金属丝浸入熔池中时，金属丝的末端熔化，从而逐层构建金属3D部件。

多种类型的金属3D打印技术

基于以上原因，激光送丝工艺在太空中实现金属3D打印无疑具有优势，在能够实现打印的同时，不需要后加工或减少后加工是至关重要的。据了解，来自巴斯克研究与技术联盟（BRTA）成员Tekniker技术中心开发了一款尺寸为6100mm*3100mm*3420mm的激光送丝增材设备——TITAN，其采用了一个具有可控环境的封闭结构，可以在模拟火星环境条件下制造火箭发动机喷嘴，这一概念无疑能够迎合马斯克未来星际移民的畅想。

Tekniker激光送丝增材设备TITAN

激光送丝3D打印在太空金属制造中具有明显优势

随着电弧增材制造技术的兴起，激光送丝增材制造技术的关注度似乎有所降低，而该技术正在迎来新发展。现阶段，激光送丝增材设备多采用同轴送丝方式，能较好地解决旁轴送丝的自由度受限问题，保证丝材受热均匀，获得性能更优、组织形态更均匀的打印件。目前常见的三类光丝同轴技术可分类为：三光束光内同轴技术、多光束集成光内同轴技术、分环形光束光内同轴技术。西班牙增材公司Meltio的核心产品Meltio M450 3D打印机便是依托多光束集成光内同轴技术开发的，据了解其激光送丝系统已全球销售量已超300套。

在国内，融速科技VEAM六激光同轴送丝增材制造技术也属于多光束集成光丝同轴技术。六束激光采用环列式排布，通过Matrix阵列激光控制器，每束激光独立灵活控制调节，保证各光束能量均匀分布。同时光斑对熔池产生的光压可细化熔池晶粒，使得打印件表面拥有出色的光洁度。

基于VEAM技术，融速科技已于今年陆续推出了激光送丝增材设备Laser One和Robo L1系列，分别满足中小尺寸零部件和大型零部件增材制造需求，最大成型尺寸可达2米，并已成功交付Laser One设备。目前，融速科技激光送丝增材设备可支持碳钢、不锈钢、钛合金、镍基合金等材料打印，已经完成三通歧管、四通歧管、格栅舵、管路支架等零部件小批量打印测试。

随着DED技术的不断发展，激光送丝增材制造技术正逐步成为增材制造的重要组成部分。国内在这一领域的研发正在积极追赶国际研发步伐，为推动国内增材的发展和应用注入新的活力。