机械工程学报

作者：郑洋, 赵岑芽, 熊瑞泽, 牛伟, 程芳, 刘伟, 臧立彬

单位：1. 天津工业大学航空航天学院 天津 300387;2. 天津工业大学天津市现代机电装备技术重点实验室 天津 300387;3. 中国航发北京航空材料研究院3D 打印研究与工程技术中心 北京 100095;4. 天津航天机电设备研究所天津市微低重力环境模拟技术重点实验室 天津 300301

关键词：空间增材制造,太空3D打印,在轨制造,月球建造,火星建造；

基金：天津市自然科学基金(23JCYBJC00040);国家自然科学基金(52175369,52305102);中国博士后科学基金(2024M752383)资助项目

空间增材制造(In-space additive manufacturing,ISAM)是实现深空探索、太空资源高效利用以及地外行星长期居住的关键技术。与常规的地面增材制造相比，高真空、强辐射、微低重力、极端温度变化等复杂太空环境给ISAM的发展与应用带来了诸多困难，亟须在设备兼容性、工艺控制以及原材料选用等方面取得创新与突破。目前，ISAM研究主要集中在两个前沿领域：在轨制造与地外行星表面建造；在研技术涵盖材料挤出、直接能量沉积、粉末床熔融、立体光刻、计算轴向光刻等多种成型工艺。综述了国内外ISAM技术的研究进展与发展趋势，对比了与空间环境相关的增材制造技术原理及工艺特点，总结了典型微低重力验证平台及试验方法，梳理了面向真实空间环境的增材制造研究案例，分析了ISAM技术发展所面临的重大挑战及潜在机遇，展望了ISAM技术未来的重要研究方向。

来源：2025年第23期

《机械工程学报》期刊编辑部

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