阿肯色大学机械工程系验证了在火星大气条件下用CO2替代氩气进行激光粉末床熔融金属3D打印的可行性。
把一罐氩气运到火星的代价有多大?大到可能让你放弃在火星上自己造零件的念头。金属3D打印需要氩气填充腔室防止氧化,但如果火星大气本身就能胜任这个角色呢?
阿肯色大学荣誉毕业生Zane Mebruer在助理教授Wan Shou指导下做了一个直接了当的实验。火星大气约95%是二氧化碳,他用CO2替换氩气,用激光粉末床熔融法打印单层金属线。结果:氩气效果最好,但CO2条件下打印的零件表现明显优于在普通空气中打印的样品,显示出可行性。
氧化是金属3D打印的头号敌人,它会削弱层与层之间的结合力。如果在火星上用CO2打印,不需要从地球运输或现场制造氩气,建造成本将大幅降低。实验中未使用的金属粉还可以回收再利用。
Mebruer目前在佐治亚理工学院读博。他去面试时,导师对他这个项目几乎只聊了这一件事,很快发出了录取通知。他当时研究的不是如何设计最好的打印件,而是火星能不能成为它的工厂。答案是有希望。