預計到今年9月末，美國國家航空航天局（NASA）將制造出迄今首臺零部件幾乎全部由3D打印而成的太空攝像機。NASA戈達德太空飛行中心航空工程師杰森·巴蒂諾夫說：“據我所知，我們是第一個嘗試建一臺完全由3D打印的儀器。”

    3D打印也稱為增材制造，在3D計算機輔助設計（CAD）模型的指令下，由計算機控制激光熔融金屬粉末再凝聚在一起。由于部件是一層層打印的，還能設計打印部件內部結構，這是傳統制造方法做不到的。

    據物理學家組織網8月7日（北京時間）報道，由戈達德“國際研究與發展”（IRAD）計劃資助的這一多交叉項目研制的是一臺全功能的50毫米攝像機，其外管、擋板和光學架都將作為整體結構打印出來，整個大小適配CubeSat小衛星；鏡子和玻璃透鏡則用傳統方法制造。該攝像機將于明年接受振動和熱真空測試。

    項目的目標并不是讓它們上天，至少現在還不是。巴蒂諾夫說：“這只是個‘探路者’。要制造用作科學儀器的望遠鏡，通常有幾百個部件，過程復雜又昂貴。3D打印能減少所要制造的部件總數，部件形狀也能更隨意，不受傳統粉末沖壓的限制。”

    望遠鏡設計為50毫米，用鋁鈦粉來制造4個不同的部分。如果用傳統方法，制造的部件數量是3D打印法的5到10倍；而根據儀器擋板的角度排列，用傳統方法不可能做成一個整體。

    攝像機完成組裝后，就準備進行太空品質測試，計劃用時3個月。巴蒂諾夫說：“基本上，我想證明增材制造的儀器也能飛。”

    此外，他還想證明，用鋁粉也能生產3D打印的望遠鏡鏡子。鋁表面多孔透氣，很難拋光得像鏡子一樣。巴蒂諾夫計劃先定制一個裝在50毫米儀器上的未拋光3D打印鏡面，把鏡片放入一個充滿惰性氣體的壓力艙。當氣壓增加，氣艙變熱，會擠壓鏡面，減少表面孔隙度，這一過程叫做高溫等靜壓。“這一過程，再結合表面沉淀鋁薄層和戈達德開發的鋁穩定熱處理工藝，將能制造出3D打印的金屬鏡。”巴蒂諾夫說。

    明年，他還計劃實驗因瓦合金打印的儀器部件。這種合金具有極高的形狀穩定性，是制造超穩定、輕質望遠鏡骨架和其他儀器的理想材料。

    “制造光學儀器的人都能從我們的實驗所得中受益，”巴蒂諾夫說，“我認為，我們能證明在成本和時間上，3D打印技術都能減少一個數量級。”

    CubeSat衛星級50毫米拍攝儀器的鏡子和整個光學機械結構。