基於這一想法，慕尼黑應用科學大學的八名學生組成的團隊決定設計一種 3D 打印技術，通過該技術
，可以直接在太空中為太陽能電池板、天線或任何其他裝置構建結構。他們命名為"AIMIS-FYT – 太空增材製造 AIMIS "
，他們決定采用一種印刷方法，用紫外光擠出和固化光反應樹脂。

 

應用程序

 

 

設備基本上包括一個主要結構，有一個笛卡爾3D打da印yin運yun動dong安an裝zhuang在zai裏li麵mian。打da印yin機ji有you兩liang個ge平ping移yi軸zhou和he一yi個ge旋xuan轉zhuan軸zhou。因yin此ci
，打da印yin機ji可ke以yi在zai一yi個ge固gu定ding平ping麵mian上shang移yi動dong和he旋xuan轉zhuan。這zhe使shi係xi統tong能neng夠gou創chuang建jian自zi由you格ge式shi結jie構gou。打da印yin頭tou是shi團tuan隊dui實shi驗yan的de主zhu力li，由you步bu進jin電dian機ji驅qu動dong的de擠ji出chu機ji組zu成cheng，在zai零ling重zhong力li下xia分fen配pei粘zhan性xing樹shu脂zhi。在zai擠ji出chu過guo程cheng中zhong

，樹shu脂zhi同tong時shi被bei噴pen嘴zui後hou麵mian的de紫zi外wai光guang固gu化hua。

 

AIMIS-FYT 解釋了它是如何工作的："在我們的工藝中，我們使用所謂的"光聚合物的直接機器人擠出"。它(ta)基(ji)本(ben)上(shang)由(you)擠(ji)出(chu)機(ji)組(zu)成(cheng)，通(tong)過(guo)擠(ji)出(chu)機(ji)可(ke)以(yi)分(fen)配(pei)粘(zhan)性(xing)光(guang)聚(ju)合(he)物(wu)。這(zhe)允(yun)許(xu)樹(shu)脂(zhi)通(tong)過(guo)噴(pen)嘴(zui)噴(pen)射(she)，然(ran)後(hou)通(tong)過(guo)紫(zi)外(wai)線(xian)固(gu)化(hua)。通(tong)過(guo)外(wai)部(bu)移(yi)動(dong)噴(pen)嘴(zui)
，可(ke)以(yi)生(sheng)成(cheng)三(san)維(wei)結(jie)構(gou)。在(zai)我(wo)們(men)的(de)案(an)例(li)中(zhong)，這(zhe)不(bu)是(shi)像(xiang)傳(chuan)統(tong) 3D打印機那樣一層一層地完成，而是直接通過三維運動與樹脂的體積拉伸相結合。

 

 

解決挑戰

 

與傳統的 FDM 打印機不同，AIMIS-FYT 使用的打印工藝采用 UV 固化樹脂。這種樹脂需要以可控和非常精確的方式分配，以便產生 3D 結構。為了滿足這些要求，使用帶精確步進電機的擠出機。此外
，整個設置需要放入一個小隔間，並可用於團隊的軟件。

 

 

為了充分利用步進電機的優勢，團隊決定使用Trinamic的TMCM-1070模塊。"經過短暫的研究，我們碰到了三元驅動模塊TMCM-1070。此(ci)驅(qu)動(dong)程(cheng)序(xu)模(mo)塊(kuai)易(yi)於(yu)使(shi)用(yong)，通(tong)過(guo)步(bu)進(jin)和(he)方(fang)向(xiang)接(jie)口(kou)控(kong)製(zhi)，占(zhan)用(yong)空(kong)間(jian)非(fei)常(chang)小(xiao)，是(shi)一(yi)個(ge)可(ke)靠(kao)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。此(ci)外(wai)，該(gai)模(mo)塊(kuai)位(wei)於(yu)一(yi)個(ge)盒(he)子(zi)裏(li)
，很(hen)容(rong)易(yi)符(fu)合(he)我(wo)們(men)在(zai)零(ling)-G飛機上的實驗設置要求，"慕尼黑的團隊說。

 

第一個結果

 

實驗基於四個基本操作
，這些操作已確定為微重力的印刷結構（如架結構）。它們根據不斷增加的複雜性進行排序，如下：

 

●    直杆

●    帶起點/停止點的直杆

●    自由形杆

●    杆之間的連接

 

通過組合這些基本操作，將來應該能夠直接在太空中創建任何自定義結構元素。

 

零重力測試

 

2019年11月，AIMIS-FYT團隊入選 FlyYourThesis2020！歐洲航天局（ESA）的一項計劃，允許大學生在幾次拋物線飛行期間在微重力條件下進行科學和技術實驗。在整個2020年11月在法國波爾多的飛行過程中
，來自慕尼黑的團隊共有90個拋物線測試他們的技術。在每個拋物線期間，它們將和打印機一起在零重力下漂浮約 20 秒。

 

在三個飛行日，總共將飛行90個拋物線，因此，我們可以進行總共90cishiyan。shiyanfenweishangshusigejibencaozuo
，zaimeigejibenhanshuzhong
，womenceshibutongdecanshu
，yiquedingtamenduiyinshuaguochengdeyingxiang。yinci
，womenweishiyanpeibeilegezhongchuanganqi

，rurexiangyi、氣壓傳感器、溫度傳感器等。目標是打印各種尺寸和形狀的90根(gen)棒(bang)，然(ran)後(hou)進(jin)行(xing)詳(xiang)細(xi)分(fen)析(xi)。實(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)將(jiang)進(jin)一(yi)步(bu)優(you)化(hua)印(yin)刷(shua)工(gong)藝(yi)，證(zheng)明(ming)我(wo)們(men)的(de)增(zeng)材(cai)製(zhi)造(zao)方(fang)法(fa)在(zai)微(wei)重(zhong)力(li)條(tiao)件(jian)下(xia)有(you)效(xiao)。將(jiang)來(lai)，這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)進(jin)一(yi)步(bu)改(gai)進(jin)，甚(shen)至(zhi)可(ke)能(neng)在(zai)太(tai)空(kong)中(zhong)進(jin)行(xing)測(ce)試(shi)。這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)為(wei)大(da)幅(fu)降(jiang)低(di)衛(wei)星(xing)和(he)其(qi)他(ta)空(kong)間(jian)飛(fei)行(xing)任(ren)務(wu)的(de)成(cheng)本(ben)提(ti)供(gong)了(le)機(ji)會(hui)。

 

【AIMIS-FYT團隊: Julius Frick, Christoph Boehrer, Manuel Kullmann, Michael Kringer, Moritz Frey, Fabian Schill, Torben Schaefer, Maximilian Strasser】

 

 

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