一种用于太空环境的3d打印系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及三维打印成型技术领域，具体地说，涉及一种用于太空环境的3D打印系统。
【背景技术】
[0002]三维(3D)打印技术是加式制造行业的重要组成部分，该技术以数字模型文件为基础，运用粉末状金属、树脂、蜡或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体，是一种集成化的先进制造技术。
[0003]3D打印的一般工作原理是将低熔点丝状材料通过送丝机构送到加热器，加热熔化成液体，通过喷头挤出，层层叠加，如此反复逐层沉积，直到最后一层，这样逐层由底到顶地堆积成一个实体模型或零件。
[0004]传统的3D打印机工作在地球上，地球重力可以保证熔融材料从喷头中挤出且不需要密封条件。但是，近年来，3D打印技术越来越多地应用到太空中，太空中的3D打印可以打印太空飞船中所需的复杂零部件；是一种加式制造，比传统制造节省材料，飞船零件的打印材料最小化；精确的实体复制，可以扫描、编辑和复制实体对象，创建精确的副本或优化原件；材料众多，常用材料有PLA、ABS树脂、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料，并可将材料无限组合。3D打印的个性化制造和经济性可减少飞船自带备用零部件，降低飞船升空成本，把更多成本用在其他需求方面。飞船自身拥有制造能力，也对太空长期任务(如探寻其他星球)有开创性作用，使宇航员在太空中有更大程度的自主权和灵活性。3D打印的这些优势运用在太空中可将其最大化。
[0005]而在太空上原有的重力条件变成了微重力状态，因而我们需要产生重力场保证材料能从喷头中挤出；同时要兼顾宇航员的健康和仪器的正常使用，达到为太空探索的航空器件提供备用零件的目的。
[0006]因此，提供一种用于太空环境的3D打印系统具有重要的意义。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供用于太空环境的3D打印系统，本发明是通过以下技术方案来实现的:
一种用于太空环境的3D打印系统，包括重力产生设备、3D打印设备与中央控制系统，其中:
所述重力产生设备包括旋转仓2，所述旋转仓2设置于固定底座3上方，旋转仓2中心设置旋转轴承4，所述旋转仓2与驱动装置连接；
重力产生设备内部设置至少一个立体腔，3D打印设备设置于立体腔内，所述立体腔密封设置；
所述中央控制系统为工控PC机，分别与旋转仓2的驱动装置及3D打印设备连接，控制旋转仓2的运动，并控制3D打印设备进行需求化打印。
[0008]进一步地，所述的驱动装置为电动机，所述电动机位于旋转仓2内，驱动旋转仓2转动。
[0009]进一步地，旋转仓2内设置4台3D打印设备，机头方向朝外，固定安装在旋转仓2中的4个立体腔内部。
[0010]进一步地，所述立体腔内设置吸尘设备，用于吸收3D打印设备的微尘。
[0011]进一步地，中央控制系统通过控制电动机的转速使转轮转速可调，即可以使得重力的大小可控。
[0012]进一步地，所述旋转仓2内安装有机械手臂，用于将成品取放到指定密封区域。
[0013]进一步地，所述的3D打印设备喷头处有加热装置103，用于熔融不同易融材料，其中材料包括蜡、ABS、PLA、尼龙等，以丝状供料，加热成为熔融状态。
[0014]本发明所提供的一种用于太空环境的3D打印系统，具有以下优点:
第一:该系统将3D打印运用在航空航天领域，通过重力产生设备、3D打印设备与中央控制系统的设置，提供了与地球环境相似打印环境，克服了常规3D打印无法在微重力条件下成型的弊端，优势在于3D打印零部件和工具不必从地球运输，将增强太空任务的可靠性和安全性，使宇航员在太空中有更大程度的自主权和灵活性，在降低太空任务成本的同时也对太空长期任务有开创性作用。
[0015]第二:旋转仓内可设置多个立体腔，将打印设备密封于立体腔内，并在立体腔内设有吸尘设备，保证了打印在密封环境下进行，保证了宇航员的健康和仪器的正常使用；
第三:通过中央控制系统控制旋转仓转速与控制打印，可提供不同重力条件下的打印环境，并可设置多台不同材料的3D打印设备同时工作，提供多样化打印。
【附图说明】
[0016]图1是本发明FDM工艺熔融沉积制造3D打印机原理图；
图2是本发明重力产生设备的侧视图；
图3是本发明3D打印机的成型处理流程图；
图4是本发明3D打印成型系统调控图。
[0017]其中:
【主要部件符号说明】
101:挤料喷头；102:送丝机构102 ；103:加热装置；104:升降工作台；106:料盘；107:中央控制系统；108:运动机构；10:立体腔a ;11:立体腔b ；12立体腔c ；13:立体腔d ；2:旋转仓；3:固定底座；4:旋转轴承。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图及实施例对本发明的一种用于太空环境的3D打印系统进一步详细的说明。
[0019]参照图1、图2，一种用于太空环境的3D打印系统，包括重力产生设备、3D打印设备与中央控制系统，所述重力产生设备包括旋转仓2，所述旋转仓2设置于固定底座3上方，旋转仓2中心设置旋转轴承4，所述旋转仓2与驱动装置连接；重力产生设备内部设置至少一个立体腔，3D打印设备设置于立体腔内，所述立体腔密封设置；所述中央控制系统为工控PC机，分别与旋转仓2的驱动装置及3D打印设备连接，控制旋转仓2的运动，并控制3D打印设备进行需求化打印。所述的驱动装置为电动机，所述电动机位于旋转仓2内，驱动旋转仓2转动。旋转仓2内设置4台3D打印设备，机头方向朝外，固定安装在旋转仓2中的4个立体腔内部。所述立体腔内设置吸尘设备，用于吸收3D打印设备的微尘。中央控制系统通过控制电动机的转速使转轮转速可调，即可以使得重力的大小可控。所述旋转仓2内安装有机械手臂，用于将成品取放到指定密封区域。所述的3D打印设备喷头处有加热装置103，用于熔融不同易融材料，其中材料包括蜡、AB