【3D打印】开发3D打印机软件助宇航员成为“工艺大师”

　　 据报道，从地球向太空运送物品是极其昂贵的一项工程，即使是十分微小的东西，其运送成本也会是个难以承受之数字。这也是为什么美国国家航空航天局（NASA）和商业太空探索科技公司一直在推动3D打印的发展——一种较为廉价和可持续的，根据需要在太空直接生产物品和零件的技术。

　　今年4月开始，国际空间站迎来了其首个正式的商用3D打印机。该3D打印机是由太空科技初创公司Made In Space生产。后者早在2014年就为NASA提供了一个测试用的3D打印机原型。

　　Made In Space提供的设备取名为AMF”，能够在零重力下进行打印生产。而据报道指出，AMF目前的打印列队已经达到数月之长。

　　AMF直到今年6月才开始全面投入使用。当时Made In Space用其成功打印了首个太空造”工具——标有Kobalt公司商标的扳手。

　　其中，Loew’s创新实验室也参与到了这次合作项目中。

　　由于实际操作打印机通常需要人来完成，这就意味着即使是打印制造也要占用宇航员在空间站中宝贵且昂贵的时间。为此，Made In Space一直努力试图将尽可能多的打印机功能自动化。其中，对3D打印软件实现优化和自动化便是关键中的关键。

　　Made In Space在3D打印软件优化方面选择了与Autodesk公司合作。确切地说，AMF所采用的打印软件是后者旗下的Remake软件产品。根据Autodesk高级产品经理Tatjana Dzambazova指出，Remake的一项关键功能在于能够将真实世界的物体抓取并建模。而这一过程甚至并不需要一个懂CAD绘图的工程师来完成。

　　软件包就能够完成对真实世界的抓取。”Dzambazova表示。

　　3D建模也通常是一个非常耗时、耗费计算力的过程。但显然，每几个月就向空间站寄送一台新的高性能计算机也是不现实的操作。因此，Autodesk让Remake做到了在地球上采样和建模，然后在基本不影响打印质量的前提下，将文件降帧并上传至空间站的打印机上。

　　此外，Remake还提供了质量控制和快速制造原型的重量级功能。这些功能避免了3D打印机过去需要测试打印一个零件，然后带回地球进行一系列核对与测试，后再决定是否需要修改或批准继续打印的繁絮操作。

　　而在另一端，最新型号的AMF也开始支持对打印物品的扫描。Remake能够利用扫描及比对原始CAD图，以计算出打印零件是否合规，或帮助地面人员进行优化和修改。

　　扫描对于理解物体形状在微重力下的变化是十分有帮助的。”Made In Space副总裁Matt Napoli表示，它能够告诉我们物体是如何移动的，及帮助我们去验证模型。”

　　随着扫描功能和软件的不断优化，未来宇航员或能跳过生成CAD文件环节而之间利用AMF打印损坏部件。

　　我们正在努力实现从扫描到打印到优化的自动过程。”Dzambazova表示，在未来可能出现的紧急情况中，宇航员将能够直接针对某个零件生成3D原型，并直接使用。”