更新：刚从老板处得知，制造国际太空站（ISS）3D打印机的NASA的contractor Made in Space的CEO将会在近期访问我们实验室，届时我们会请教其在制作外太空3D打印机时遇到的困难。到时我会再更新知乎的答案。
——————————————————————————————————————————————–
谢邀。作为增材制造实验室的实习生，终于找到了一个可以在理论上展开的问题。
主要困难有且只有一个：在空间站缺乏与地面相同重力的情况下，3D打印机如何正常工作。（空间站中微弱的地球重力在3D打印机工作时的影响可以忽略不计）（看到了评论里的回复。于是把困难的描述修改了一下，一言以蔽之，就是空间站里的重力环境与地面不同，因此NASA需要设计出可以适合在空间站重力环境下工作的3D打印机）
首先，NASA发送进入空间站的3D打印机是基于FDM技术的塑料打印机（即桌面打印机），简单地概括一下其工作原理（举例如果NASA要在空间站制作一个10cm高的零部件并且假设打印机打印层高0.1mm）：
1. 将一个高10cm（100mm）的物体沿z轴平均分成1000份。
2. 打印机开始逐层打印。打完第一层后，整个打印机盛放打印物品的托盘下降0.1mm。
3. 开始打印第二层。
4. 步骤2-3重复1000次后，整个物体结束打印。
在地球表面，因为重力影响，当托盘下降0.1mm后，托盘上的打印物体也会随着托盘下降而下降。从而使得整个过程流畅进行。那么到了太空站之下后，当托盘下降后，托盘上面的打印物体不会随着下降，那么按照一般程序，打印的第二层将会和第一层重叠，打印失败。同时，如果每两层之间无法紧密粘合，那么打印成果表明可能就会有空洞，同样打印失败。
我个人看法，比较靠谱的解决方法之一便是在每两层间直接加胶水，或者直接开发粘性很强的材料。而这一切，也正是NASA在过去几年里为了制作太空3D打印机的所做的科研和努力。最后结果也是拭目以待。
当然也有一些其他问题，不过相较于因重力环境引发的的问题，解决难度还是较低的。
——————————————————————————————————————–
关于开发空间站用3D打印机的用途：
与陆军、海军开发3D打印机的用途基本上一致，在硬度等诸多因素达标的前提下，方便快捷地快速制造零部件以更新损坏的零部件。
比如，有一天空间站里一个实验舱里一个螺丝、螺母坏了，但是替换品用完了，那么如果没有3D打印机，NASA就需要等下一发火箭补给才能把缺的零部件送去空间站（要是周期太长，那么缺乏相应零部件的实验基本上就报废了）。如果有了3D打印机，坏了直接按照事先保存好的蓝图打印出来，最多1-2天也能投入实用了。
太空用3D打印机的发展对于解决日后人类探索外太空的补给问题尤为重要。
先写这么多啦。
来源：知乎 www.zhihu.com
作者：吕朕
【知乎日报】千万用户的选择，做朋友圈里的新鲜事分享大牛。
点击下载
此问题还有 3 个回答，查看全部。
延伸阅读：
3D 打印机有哪些种类？分别是如何工作的？
3D 打印机打印出来的战斗机能飞吗？
