欧洲首批3D打印PEEK材料部件将登陆月球

2023年1月31日，南极熊获悉，欧洲航天局 (ESA) 宣布，欧洲首批采用3D打印技术生产的PEEK原型和最终用途部件很快将登录月球，它也是阿联酋月球任务的一部分。

△3D打印组件在发射前粘合到拉希德漫游车的轮子上

拉希德（Rashid）漫游车的四个轮子的外缘装有3D打印小样品板，用于测试不同材料如何应对月球恶劣环境下的粗糙表面抵抗力实验。该任务于2022年12月11日星期日成功发射，预计将于2023年4月完成首次与月球表面接触。

△拉希德漫游车渲染图

这些3D打印部件由一家专注于使用PEEK、PEI、PPSU等高性能聚合物材料3D打印机开发商Orion Additive Manufacturing (Orion AM) 生产。欧空局空间材料工程师Ugo Lafont博士解释：“Orion AM特别擅长在PEEK中进行3D打印，因此样品的质量比较高。”

△在ESA-ESTEC进行的导电PEEK弯曲测试

用于月球着陆的导电PEEK 3D打印部件

3D打印样品由ESA生产的碳纳米管和石墨烯导电复合材料制成，可用于太空应用。对于这项任务，ESA材料工程师Ugo Lafont博士选择了PEEK热塑性塑料3D打印样品作为首选测试对象。因为PEEK被认为足够坚固，可以在某些情况下替代金属部件，并且以耐受太空环境而著称。

众所周知，尽管PEEK材料难以打印，而且通常导致的机械性能远低于注塑成型零件，但通过Orion AM专有的3D打印工艺可实现比注塑成型更高的机械性能。

2021年，Orion AM开始与ESA的欧洲空间研究与技术中心(ESTEC)合作开展该项目，该项目现在将把首批3D打印部件送上月球。在ESA- estec进行内部测试时，使用ESA导电PEEK打印的样品的力学性能比之前使用非PEEK优化的3D打印技术高出87%。

Lafont博士认为，Orion AM开发的技术突破了PEEK等高性能聚合物增材制造的界限，使该技术不仅易于使用，而且在严格的航空航天应用中也可行。

△Orion AM的工厂内部

进一步测试3D打印在太空中的能力

Orion AM的总经理Adam Rumjahn说：“这些独特而特殊的材料在保持其卓越材料特性的同时对3D打印具有挑战性，这正是我们开发A150 3D打印制造系统的原因。我们的系统使这些材料可以轻松加工成最终用途和空间就绪组件，并且无论加载方向或环境如何，都能发挥其全部潜力。我们在过去5年时间里开发了这项技术，并自豪地宣布这一成就将在月球上使用 。”

△Orion AM A150 3D打印制造系统

Orion AM的研究团队也开始使用与其过程相关的数据来验证其声明。在多项研究中，该公司表示，已证明它的技术能够始终如一地打印出接近各向同性的材料，甚至超过了几种PEEK材料的注塑成型强度。

这些研究是与几家最大的PEEK材料生产商合作完成的，他们各自对3D打印机制造商提供的样品进行了独立测试。并获得了合作单位的一致认可，共同认为Orion AM的工艺始终如一地实现了优于注塑成型的机械性能。

Adam补充道：“我们的目标是使用Orion AM的工艺和测试来更新材料数据表，这样业界就可以相信，3D打印高性能聚合物是可能的。这最终将推动我们的增材制造在工业、太空和医疗领域的最终用途部件的采用。”

阿联酋月球任务

由猎鹰9号于2022年12月11日星期日从卡纳维拉尔角发射，由迪拜的穆罕默德·本·拉希德航天中心 ( MBRSC )设计和开发。