瑞士科學團隊利用3D打印技術，制出可用于太空的無潤滑齒輪機構

(資料圖)

太空設備被描述為“外星藝術品”并不稀奇,但瑞士CSEM團隊與3D精密公司和Almatech公司合作開發的最新設計則名副其實。他們設計的尖端機構是一個獨特的3D打印齒輪機構,這項設計有望革新關鍵空間儀器的功能。這種機構的結構模仿了復雜彎曲系統的結構,被設計用來精確控制太空操作中各關鍵元件的旋轉,范圍從衛星 thrusters到望遠鏡鏡頭或鏡面。

為太空操作制造運動部件的一個核心挑戰是摩擦的存在,這會導致組件磨損。為最小化磨損,大多數齒輪需要某種形式的潤滑,但這又帶來了另一個風險——可能污染精密的系統。磨損和污染問題長期以來都是許多太空系統的禍根,因此迫切需要更精密的解決方案。

符合旋轉減速機構(CRRM)就是一種不同方法的齒輪設計理念。作為一種“順應機構”,CRRM利用“彈性變形”的概念傳遞力量。這種概念在日常生活中很常見,比如袋子扣、弓箭,其中力量通過彎曲傳遞。

CRRM的設計包含24個可彎曲的刀片統一工作,其中16個刀片互相鎖定。這種配置的實際應用是,它將施加于其上的轉動力降低了10倍,因此可以實現旋轉運動的無比精確控制。這種精確性反過來為處理靈敏的太空儀器如thrusters、傳感器和鏡頭提供了寶貴資產。

在制造方面,這個機構作為一個整體用高性能不銹鋼3D打印制成,這項工作由瑞士3D精密公司完成。這種方法產生了一個 robust 和 durable 的機構,可以承受太空嚴酷環境的考驗。

另一瑞士公司Almatech SA 在歐空局技術發展項目的支持下對這個CRRM進行了性能測試。測試結果進一步證實了這種創新機構極大改善太空系統的操作和壽命的潛力。

總之,這項最新研發標志著太空技術領域的一個關鍵時刻。它展示了先進的設計配合3D打印的通用性,有望解決太空操作領域長期存在的挑戰。符合旋轉減速機構的成功實現,可能標志著一個新時代的太空設備的到來,特征是更大的耐久性和更高的精密度。

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責任編輯：Rex_30