“3D立体打印机”太空显身手

科学家发明了一种全新的制作工艺―――电子束直接成型技术(EBF3)。让我们去一探究竟：在真空室中，一束电子聚焦到一个出料口，金属给料从这里源源不断地注入。在旋转平面上，电子束将金属给料熔化，并按照要生成物件的详尽3D图纸，使熔化的金属逐层成型。这个过程持续重复进行，最后，得到了直接成型的金属部件。从图纸到可使用零件，一步完成。

这种“3D立体打印机”技术有许多商业应用。比如，要为商用飞机、医学装置制备零部件，你所需要的只是这个零部件的3D图像电子文件，并准备一种电子束能使之液化、能处理成型的给料。当然，图像一定得高度详尽，并事先分切成EBF3机器能理解的分层数据。一旦图像完成，EBF3机器就能在飞机制造现场对那个部件按需生产，从而节省开支和时间。

用熔融金属分层形成产品，比用一大砣固体金属来制造减少了大量废料。用传统制造方法加工一个300磅的零件，可能要用到6000磅的钛块;而 EBF3耗用350磅的钛就能制出相同的部件，减少钛的耗用量达5650磅，而这些钛废料原本需要回收才能循环使用。电子束直接成型技术比传统制造方法更加环境友善。

EFB3还能将不同的给料同时喂进机器，这为革新提供了更多机会。比如，制造零件时可以将一部分光纤电缆直接做到部件中去，使传感器能安装到先前不可能安装的地方。

最近，有一个不寻常的机构看上了这项技术，它就是美国宇航局。这里的科学家认为，未来在月球基地上，考察队员如果在关键时刻需要一个关键零部件或工具，他们可以使用EBF3在月球上自行生产，而不是从38万公里外的地球订货(还需要用火箭、登月舱送来)。至于材料，可以将登月后废弃的飞行器熔掉;也可能从月球土中挖矿取材，如果真能做到，这让太空中的可持续梦想前进了一步。

眼下，在地面测试的电子束直接成型设备还相当庞大，美国宇航局将按比例缩小，生产一种太空使用的版本，计划在宇航局的喷气式飞机上进行无重力试验后，再送到国际空间站测试。美国宇航局并没有提供确切的日程表，但表示“不久的将来”就会有宇航版的EBF3送去太空站。