基于月壤和粘结剂的3D打印喷头结构设计文献综述

 2022-01-08 22:28:24

全文总字数:4775字

文献综述

文 献 综 述摘要:增材制造(3D打印)技术因其能直接打印任意形状的建筑物和复杂结构体系的能力,备受关注。

其中更有一部分技术可以通过一种特殊的墨水来克服沙类材料的凝聚惰性打印为建筑物,极大提高了太空空间建构的可能。

本文综述了国内外基于月壤和粘结剂的3D打印技术研究结果,并分析了其局限性,提出3D打印喷头结构设计的迫切性。

关键词:3D打印;月壤;原位制造;月球基地Abstract: Additive manufacturing (3D printing) technologies gained growing interest for their promise to allow direct construction of buildings with virtually any shape and ability to directly print complex structural systems. Some of these technologies can overcome the agglomeration of sand materials through a special "ink" to print buildings, greatly improving the possibility of space construction. In this paper, the research results of 3D printing technology based on lunar soil and binder at home and abroad are reviewed, which provides a reference for the development of in-situ manufacturing equipment prototype and the simulation test research.Key words: 3D printing; Soil; In-situ manufacturing; lunar base引言月球是距离地球最近的天体,作为人类长期进行深空探测的前哨站和转运站,具有十分重要的战略地位[1]。

随着载人航天等空间技术的不断成熟和空间应用需求的不断扩大,重返月球,建立月球基地,开发和利用月球的资源、能源和环境,已然成为世界航天活动的热点和趋势[2]。

由于地-月间运输成本高昂,月球基地建设中的大量原材料完全依靠从地球获取是不现实的,空间资源原位利用(in situ resource utilization, ISRU)是月球基地建立、运行和应用的首选及保障。

月球表面覆盖着一层细小干燥的、形状不规则的、结构松散的混合物,其主要组成有矿物碎屑、末、粉原始结晶岩 碎屑、角砾岩碎屑、以及太空外来物质撞击月球而形成的熔融玻璃等复杂物质组成等,从材料成分和物理性能上分析,其极有可能成为良好的建筑原料[3]。

因此,利用月壤原位建造月球基地成立最经济可行的选择。

月球表面超高真空、低重力、大温差以及高辐射等极端环境条件对月壤的成型工艺和结构件的物理性能提出了苛刻的要求。

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