近日,我校3D打印与智能制造研究中心粤莞联合基金粤港澳研究团队项目“适应太空环境的月壤材料3D打印基础研究”课题组在增材制造领域的TOP期刊Additive Manufacturing(中科院JCR大类一区,IF=11.632)发表了最新的模拟月壤光固化3D打印成果《基于立体光聚合的高固含量模拟月壤膏料的增材制造及水溶液添加对膏料滞留性能的影响》(https://doi.org/10.1016/j.addma.2023.103607)
东莞理工学院机械工程学院为论文第一署名单位,项目负责人马宏伟教授、项目核心成员陈盛贵高级工程师与深圳大学陈张伟教授均为通讯作者,项目核心成员卢秉恒院士为论文提供指导并署名,我校研究生肖创为第一作者。
本研究首次采用立体光聚合(SLA)技术(法国进口陶瓷3D打印机3DCERAM-CERAMAKER900)实现了高固含量模拟月壤(LRS)膏料的打印。分析了添加水溶液对膏料性能的影响,然后从性能表征和微观角度分析了最适合的打印层厚和摆放角度,最后成功地制造了高精度多孔结构以及一体式可衔接的零部件。该项成果可以使烧结零件具有更小的收缩率、更高的致密度和更优的机械性能,从而更好地满足高强度零件在月球研究基地建设中的需求,并且为相关领域材料的配置研发提供了新思路。
“适应太空环境的月壤材料3D打印基础研究”团队项目由东莞理工学院牵头,由马宏伟教授联合卢秉恒院士、松山湖材料实验室汪卫华院士以及香港科技大学王煜教授等专家以及中国空间技术研究院、广东工业大学等优势单位共同组建。
该项目的开展将带动国内航天事业的发展,提升太空增材制造行业的竞争力;研究中获得的新材料和新方法将实际应用于我国的航空航天和太空制造技术发展产业中,为我国的航空航天计划提供技术支持。
项目将利用粤港澳的政策和环境优势,组建国际一流的适应太空环境的月壤材料3D打印基础科研团队,构筑协同创新研究平台,引领粤港澳太空增材制造技术发展与传统产业转型升级,为粤港澳大湾区国际科技创新中心建设提供新动力。
在模拟月壤3D打印方面,课题组此前已取得了一些前期成果:研发模拟月壤膏料快速成型实验装置1台;已实现DLP光固化3D打印工艺研究,发表SCI论文2篇,申请中国发明专利3项、授权实用新型专利2项。其中,模拟月壤膏料快速成型实验装置根据中国空间站科学实验资源手册中的材料快速成型实验装置而设计,以标准抽屉单元(SDU)为标准,采用适合外太空环境的高强度、高标准配件,保证在温差剧烈和微重力的环境下,机器运行稳定。
(图文来源:东莞理工学院宣传部;一审:官华深;二审:罗鸿斌 ;三审:程发良)