(一)现有主要仪器设备情况
实验室具有公共基础研究仪器设备及网络环境,建好具有2000平方米以上的实验室场地。通过加强与其它科研机构的交流合作,提高科技装备整体水平,提升实验、分析测试能力,拥有开展在轨增材制造研究所必须的试验条件。仪器设备总共约51台套,建设了超过4300万元的实验室仪器设备平台。
实验室具有开展微重力技术验证试验平台,与法国宇航中心签订合作协议,欧洲失重飞机向中国开放,与中国飞行试验研究院达成2019年在国内开展失重飞行的合作协议,有利于在轨制造设备的微重力模拟试验。
具有完备的航天装备集成测试环境,用于航天装备集成测试试验,主要包括系统设计及仿真、集成测试、环境试验、EMC试验、电子装联等实验室。
空间先进材料与制造工艺研究平台:
1. HAAKE Process 11微型双螺杆挤出机、微量注射成型仪:可加工含聚醚醚酮(PEEK)等高温聚合物及其纤维增强复合材料,实现材料配方快速设计、制造样条进行性能测试。
2. 高能球磨机、切割研磨机:可处理多种纤维、陶瓷粉体,加工成所需长度、粒径,提供打印原材料;
3. 高温马弗炉、箱式炉、管式炉:可进行不同温度金属、陶瓷材料的热处理、烧结;
4. 丝材循环利用机:瞄准太空增材制造平台可重复使用的材料,成功完成原理样机研制,实现高致密度均匀丝材制备。
5. 微重力熔融沉积式增材制造装备:2016年,按照我国空间站资源约束条件,设计出基于熔融沉积成型(FDM)工艺原理样机,并成功完成了我国首次太空增材制造技术试验,在国内率先突破微重力下(抛物线飞机)聚合物及复合材料增材制造技术;
6. 微重力精细粉末膏体材料立体光刻增材制造装备:2018年,按照我国空间站资源约束条件,设计出基于面曝光立体光刻成型(DLP)工艺原理样机,并在国际上首次突破微重力下(抛物线飞机)精细粉末陶瓷膏体材料高精度制造技术;
7. 微重力金属材料离心铸造装备:2018年,按照我国空间站资源约束条件,设计出金属材料铸造原理样机,并在国内首次实现了微重力下(抛物线飞机)基于3D打印陶瓷模具的金属材料铸造试验。
8. 三坐标测量机系统:可对工件尺寸、形状和位置度进行检测,对各种平行度、垂直度、对称度、同心度进行检测;可对曲面进行扫描得到曲面数据;可通过检测设备将检测数据返回到CAD系统中,对加工和生产的产品修正,是制造业中不可或缺的重要检测仪器。
微重力熔融沉积式增材制造装备 微重力精细粉末膏体材料立体光刻增材制造装备
三坐标测量机系统
空间环境模拟与分析测试平台:
1. 超高真空表面分析系统连续激光器
2. 超高真空表面分析系统可见显微镜
3. 超高真空表面分析系统脉冲激光器
4. 辐射环境模拟系统,自研
5. 空间环境作用平台
6. 万能力学试验机、超薄切片机;
7. 热重分析仪、差热分析仪、导热系数仪、热机械分析仪;
8. X射线透视系统、红外光谱仪、能谱仪;
9. 光学显微镜、原子力显微镜、颗粒图像分析仪;
10. 激光粒度仪、椎板粒度仪、密度分析仪。
超高真空表面分析系统
(二)仪器设备的运行管理
太空制造技术重点实验室的所有仪器设备按照“分类管理、专人负责、开放共享”的原则运行管理。把公用性较强的通用型仪器设备交由专职的技术人员负责运行、维护和管理,而专用设备的运行、管理则由所属研究组负责。所有仪器设备在本实验室范围内实行开放共享,其中由技术人员负责管理的设备还对实验室以外的用户开放。