В условиях невесомости 3D-печать металлом сталкивается с уникальными физическими проблемами, отсутствующими на Земле: необычным поведением капель расплавленного металла и плавильной ванны, нарушением устойчивости жидких перемычек. Помимо этого, при подготовке к полету необходимо подготовить оборудование к вибрациям во время полета, максимально снизить массу полезной нагрузки, адаптировать энергетические системы, телеметрию и дистанционное управление, настроить автономную работу и обеспечить безопасность на орбите.

В ходе испытаний 3D-принтер на борту «Цинчжоу» автономно запустился по команде с Земли. Используя лазерную технологию подачи проволоки, устройство стабильно и плавно выполнило осаждение металлического расплава, успешно подтвердив надежность многократных циклов дистанционного включения-выключения. Также были проверены совместимость полезной нагрузки с платформой корабля, полная автоматизация процесса, передача данных и изображений и процесс осаждения металлического расплава в невесомости.

Успешная демонстрация открывает путь к созданию на орбите производственных мощностей, способных не только ремонтировать, но и строить новые конструкции. Возможность изготавливать металлические детали по требованию непосредственно в космосе значительно повысит автономность и эффективность будущих космических программ, пишет China Daily.

В будущем технологию можно будет применять для изготовления запасных частей для космических станций, ремонта структурных компонентов и автономного обеспечения полетов в открытый космос. Это особенно важно для длительных экспедиций, когда дозаправка или доставка запчастей с Земли будут невозможны.

Твердые сплавы на основе карбида вольфрама и кобальта обычно изготавливаются методом порошковой металлургии, который требует высокого давления и создают большое количество отходов. Ученые из Японии предложили метод аддитивной печати карбидом вольфрама, который в перспективе позволит снизить расход дорогостоящих материалов, не жертвуя высокой твердостью конечного продукта.