3D打印卫星天线 工程塑料开启太空之旅

Stratasys的子公司RedEye与美国航空航天局（NASA）的喷气推进实验室（JPL）合作，3D打印了卫星天线模组的30套支架，用于帮助气象卫星群FORMOSAT-7/COSMIC-2观察地球大气电离层
、气候、气象状况的太空任务。

在FORMOSAT-7/COSMIC-2任务中
，将由2016年发射的6颗气象卫星和2018年的另外6颗携带天线模组在太空进行观测
。它们将捕获地球大气层和电离层的数据，来帮助改善天气预报数据模型
，以及推进地面的气象研究。那么在过去，天线的支架是用NASA认证的特殊合成材料
，以传统机械加工的方式制造的，存在重大的缺点—耗时长
、成本高。

NASA的JPL实验室为了降低成本，并且让制造时间在卫星发射时间之内，寻求与RedEye的合作，采用3D打印技术。这首先面临两个问题—复杂的支撑结构和适应外太空环境的3D打印材料
。

RedEye总经理、副总裁Jim Bartel说
：“把FDM技术使用在太空领域，是前所未有的，将给制造业带来一次革命
。如果在外太空的严酷环境下，FDM技术可以应用，那么这样看来在地球上的应用将无所不能”
。

RedEye采用了ULTEM 9085热熔型工程塑料，它有着与铝合金相似的强度

，但是重量更轻
。这种材料尽管已经通过美国航空管理局（FAA）的认证，但是却从未在外太空环境应用过甚至测试过。首先它要通过一系列测试，包括紫外线辐射
、原子氧、脱氧测试
、热性能测试
、标准火箭发射振动

、声场载荷的测试，等等

。

最终ULTEM 9085热熔型工程塑料通过了所有测试项
。此外，NASA的一种保护涂层涂在ULTEM 9085材料表层用于对抗太空的紫外线和原子氧。在2012年3月到2013年4月间，RedEye 3D打印了30个完整的天线模组进行组装和测试，并终于在2014年交付NASA喷气推进实验室进行最终测试和安装。