兰利研究中心材料工程师卡伦·塔米戈站在一台小型的电子束无模成形制造器(EBF3)旁边
研究人员在电子束无模成形制造器周围飘浮起来
在电子束无模成形制造器演示会上，一片金属层制造出来了
【搜狐科学消息】据国外媒体报道，最近，美国宇航局兰利研究中心的一组工程师开发出一项太空制造新技术--电子束无模成形制造器(Electron Beam Freeform Fabrication)，简称为EBF3，可以让宇航员在太空制造零部件。
咋一看，EBF3外观类似于发动机悬吊于钢桌之上的一个装置。EBF3其实是一款自动成形的焊接机器，它只能在真空室工作。EBF3工作时，电子束不断地射击金属材料，使金属液化，变成需要的外形，每次制成一层，直到完成。负责这项研究的兰利研究中心材料工程师卡伦·塔米戈(Karen Taminger)微笑着说：“EBF3的操作非常简单，首先你要将所要制作的零部件在图纸上画出来，然后按一下EBF3的按钮，就可以直接制造出来了。EBF3使人想起《星际迷航》中的复制器。例如，皮卡德船长大声说：“茶，伯爵茶，热的。”然后听到一阵嗡嗡声，一杯热腾腾的茶就从墙上冒出来了。”
工程师采用电子束无模成形制造器制造的扳手还比较粗糙，需要进一步加工和打磨
正在运行的电子束无模成形制造器
工程技术员正在调试电子束无模成形制造器
据介绍，为了使EBF3工作，有两个最关键的要求：一是必须有详细的物体三维图，二是制造零部件的材料必须与电子束相容。首先，将所要制造的零部件画成三维图，三维图被分成可由电子束追踪的多个层，每层的横截面的形状用于指导电子束如何将金属材料熔成需要的规格，然后逐层制作。塔米戈说：“如果你从制作好的一捆金属片中取出一块，就可以看到每一层都有很多交叉点。当完成时，这些交叉点便于您建立一个对角线括号，形成零部件的架构。”第二，材料必须与电子束相容，以便它可以被能量流加热，变成液体状，使铝和其它金属成为理想的材料。
事实上，EBF3可以处理两种不同类型的金属，要么是将它们形成一个独特的合金，要么是将一种材料内嵌到另一种材料中。比如将一部分光学纤维玻璃嵌入铝金属部件中，使传感器的地区安置服务由不可能变成可能。塔米戈说：“以前的EBF3设备又大又笨重，实地测试不方便。现在一个较小的EBF3制造出来了，下一步是在国际空间进行硬件演示。”
图左的宇宙飞船模型是在工厂车间加工的，图右的则是采用电子束无模成形制造器制造的。右边的飞船模型是中空的，使用较少的金属材料，因此会轻很多
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