開發(fā)3D打印新型軟件工具，用于設(shè)計航空航天柵格結(jié)構(gòu)

（文章來源：中關(guān)村在線）

總部位于亞利桑那州的工程和3D打印服務(wù)提供商Phoenix Analysis＆Design Technologies（PADT）宣布，美國國家航空航天局（NASA）進一步為其與亞利桑那州立大學(xué)（ASU）和肯尼索州立大學(xué)（KSU）的合作提供資金，以開發(fā)更堅固，更輕的結(jié)構(gòu)用于太空探索3D打印和模擬。

資金由美國國家航空航天局（NASA）提供，名義上是2019年第二階段小型企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)讓（STTR）費用共計75.5萬美元。該贈款旨在幫助該開發(fā)一種軟件工具，用于設(shè)計、虛擬測試和3D打印堅固、輕巧、受生物啟發(fā)的航空航天柵格結(jié)構(gòu)。在研究項目的最后，PADT的目標(biāo)是創(chuàng)建一種商業(yè)軟件產(chǎn)品，并將其推向航空航天工業(yè)。

亞利桑那州立大學(xué)創(chuàng)業(yè)與創(chuàng)新副校長Ji Mi Choi表示：“這項研究項目是政府、學(xué)術(shù)機構(gòu)和私營部門共同努力為航天工業(yè)提供實用解決方案的一個很好的例子、我們很高興有機會與NASA、PADT和KSU合作，因為我們發(fā)現(xiàn)了將3D打印和模擬應(yīng)用于現(xiàn)實世界挑戰(zhàn)的新方法?！?/p>

NASA的第二階段贈款，是其在2018年授予PADT和ASU 的12.7萬第一階段贈款的延續(xù)。第一階段的贈款支持PADT和ASU初步研究生物啟發(fā)的3D打印結(jié)構(gòu)，以制造結(jié)實輕巧的航天器組件。這是自PADT成立于1994年以來的第16筆STTR / SBIR資助。該公司的主要工作包括通過提供數(shù)值模擬、產(chǎn)品開發(fā)以及快速原型產(chǎn)品和服務(wù)來幫助客戶開發(fā)物理產(chǎn)品。

PADT和ASU還合作開展了一個單獨的項目，以推進增材制造的后處理方法。兩家合作伙伴還與高壓技術(shù)專家Quintus Technologies和該項目中的金屬熱處理供應(yīng)商Phoenix熱處理共同合作。該項目也是由聯(lián)邦資助的，于2018年獲得了240 萬美元的獎勵，并于2019年從國家增材制造加速器America Makes 獲得了80萬美元的配套資金。

PADT、ASU和KSU的航空航天項目專注于自然界中發(fā)現(xiàn)的形狀——像蜂巢這樣的物體具有內(nèi)部蜂窩狀結(jié)構(gòu)，可以提供足夠的強度，同時又保持輕巧。此外，這些蜂窩狀或格子狀的結(jié)構(gòu)的形狀在設(shè)計上并不需要統(tǒng)一。間距不均勻時，可以利用各種材料成分，為航空航天部件提供更好的性能。

因此，PADT、ASU和KSU專注于開發(fā)一種設(shè)計工具，該工具結(jié)合了密度、拓撲和參數(shù)優(yōu)化的概念以生成不規(guī)則晶格形狀，而沒有定義的單元大小。使用3D打印技術(shù)加上在軟件工具中創(chuàng)建的具有生物啟發(fā)性的結(jié)構(gòu)，這是其他技術(shù)無法實現(xiàn)的。

將來，NASA本身可能會使用晶格結(jié)構(gòu)設(shè)計工具為其航天器進行3D打印高性能組件，包括隔熱板、隔音墊、抗空間碎片的外殼、輕質(zhì)面板和熱交換器等組件。
（責(zé)任編輯：fqj）