图说太空中的3D打印电子书

内容提要

前言

第1章 什么是太空中的3D打印

1.1 什么是3D打印

1.2 为什么要3D打印卫星等航天器

1.3 太空中和地面的3D打印有何不同

1.4 太空中的3D打印所面临的挑战

1.5 太空中的3D打印展望

第2章 目前已有的3D打印技术

2.1 熔融沉积成型3D打印技术

2.2 电子束熔丝沉积成型3D打印技术

2.3 选择性激光烧结3D打印技术

2.4 光固化成型3D打印技术

2.5 聚光太阳能发电3D打印技术

第3章 3D打印人造卫星与火箭

3.1 适合在太空中应用的3D打印材料

3.1.1 ABS塑料

3.1.2 新型高分子聚合物材料

3.1.3 金属材料

3.1.4 压电材料

3.2 3D打印人造卫星零部件

3.2.1 3D打印滤波器

3.2.2 3D打印天线

3.2.3 3D打印环路热管

3.2.4 3D打印大气分光仪反射镜

3.2.5 基于3D打印的新型焊接技术

3.3 3D打印卫星整体结构

3.4 3D打印火箭

3.4.1 3D打印火箭发动机组件

3.4.2 目前已有的3D打印火箭

3.4.3 3D打印火箭发射和着陆装置

3.5 3D打印发动机组件

3.6 3D打印小卫星

第4章 在轨3D打印

4.1 空间飞船等在轨3D打印中面临的挑战

4.2 微重力3D打印设备

4.3 在轨3D打印复合材料

4.4 在轨3D打印卫星零部件

4.5 材料在轨循环利用

4.6 在轨建造与组装

4.6.1 在轨建造3D打印机械臂

4.6.2 在轨建造大型空间桁架

4.6.3 空间大型装备在轨修复

4.7 在轨3D打印卫星

第5章 深空探测中的3D打印

5.1 3D打印月球等星球基地面临的挑战

5.2 打印星球基地需要的原材料从哪里来

5.3 各国月球基地3D打印技术最新进展

5.3.1 我国月球基地研制构想与3D打印技术

5.3.2 NASA月球基地3D打印技术

5.3.3 欧洲航天局月球基地3D打印技术

5.4 火星基地中的3D打印

5.4.1 火星生活健康与探索任务

5.4.2 火星沙丘阿尔法号

5.4.3 火星基地原位3D打印

5.5 深空探测仪器中的3D打印

5.6 适用于深空探测极端温度环境的打印新材料

第6章 太空3D打印的新材料

6.1 金属材料的3D打印

6.1.1 异质双金属3D打印

6.1.2 大尺寸铜质件3D打印

6.1.3 铁镍金属的3D打印

6.1.4 钛金属的3D打印

6.1.5 金属陶瓷零件的3D打印

6.1.6 不锈钢3D打印

6.2 复合材料的3D打印

6.2.1 3D打印塑料的在轨回收再利用

6.2.2 利用模拟月尘打印砖块

6.2.3 采用尿素和月尘模拟物打印混凝土

6.2.4 用碳化硅打印过滤器

6.3 仿生材料的3D打印

6.3.1 3D打印骨骼和皮肤

6.3.2 3D打印血管

6.3.3 急救式生物3D打印机

6.3.4 3D打印保障航天员生命系统

6.4 打印材料的状态

6.4.1 3D打印金属的耐热性

6.4.2 激光3D打印的X射线成像

6.4.3 3D打印的表面状态

第7章 太空3D打印的技术应用

7.1 耐高温3D打印技术

7.1.1 3D打印耐高温喷嘴

7.1.2 3D打印铂合金推进器腔室

7.1.3 3D打印保温技术

7.2 复杂结构型3D打印技术

7.2.1 3D打印高复杂度火箭涡轮泵

7.2.2 3D打印复杂的飞机结冰形状

7.2.3 3D打印高精度气体识别望远镜

7.2.4 3D打印完整的可储存推力室

7.3 高利用率的3D打印技术

7.3.1 3D打印助力寻找黑洞

7.3.2 用3D打印建造月球基地

7.3.3 3D打印助力对抗“新冠”

7.3.4 3D打印航天员医疗工具

7.4 集成化的3D打印技术

7.4.1 3D打印微型传感器

7.4.2 3D打印微型卫星主体

7.5 轻量化3D打印技术

7.5.1 轻量化的3D打印部件

7.5.2 金属3D打印微波器件

7.5.3 一体式3D打印卫星支架

第8章 太空中的3D打印未来发展

8.1 太空中食品的3D打印

8.2 星际旅行中飞船零部件的补给

8.3 星际旅行中航天员得了重病怎么办

8.4 3D打印太空着陆器

主要资料来源

参考文献