मिलिए उन 3डी प्रिंटेड हिस्सों से जो मंगल ग्रह पर जाने वाले हैं |हुंडई मशीनरी कार्यशाला

मुख्य उपकरण के पांच घटक इलेक्ट्रॉन बीम पिघलने से बने होते हैं, जो खोखले बॉक्स बीम और पतली दीवारों को संचारित कर सकते हैं।लेकिन 3डी प्रिंटिंग केवल पहला कदम है।
कलाकार के प्रतिपादन में प्रयुक्त उपकरण PIXL है, एक एक्स-रे पेट्रोकेमिकल उपकरण जो मंगल ग्रह पर चट्टान के नमूनों का विश्लेषण कर सकता है।इस छवि और ऊपर का स्रोत: NASA/JPL-Caltech
18 फरवरी को, जब "दृढ़ता" रोवर मंगल ग्रह पर उतरा, तो यह लगभग दस धातु 3डी मुद्रित भागों को ले जाएगा।इनमें से पांच हिस्से रोवर मिशन के लिए महत्वपूर्ण उपकरणों में पाए जाएंगे: एक्स-रे पेट्रोकेमिकल प्लैनेटरी इंस्ट्रूमेंट या PIXL।रोवर के कैंटिलीवर के अंत में स्थापित PIXL, लाल ग्रह की सतह पर चट्टान और मिट्टी के नमूनों का विश्लेषण करेगा ताकि वहां जीवन क्षमता का आकलन करने में मदद मिल सके।
PIXL के 3डी प्रिंटेड हिस्सों में इसका फ्रंट कवर और बैक कवर, माउंटिंग फ्रेम, एक्स-रे टेबल और टेबल सपोर्ट शामिल हैं।पहली नज़र में, वे अपेक्षाकृत सरल भागों, कुछ पतली दीवार वाले आवास भागों और ब्रैकेट की तरह दिखते हैं, वे गठित शीट धातु से बने हो सकते हैं।हालाँकि, यह पता चला है कि इस उपकरण (और सामान्य रूप से रोवर) की सख्त आवश्यकताएं एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (एएम) में पोस्ट-प्रोसेसिंग चरणों की संख्या से मेल खाती हैं।
जब NASA की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी (JPL) के इंजीनियरों ने PIXL को डिज़ाइन किया, तो उन्होंने 3D प्रिंटिंग के लिए उपयुक्त हिस्से बनाने की योजना नहीं बनाई थी।इसके बजाय, वे पूरी तरह से कार्यक्षमता और ऐसे उपकरण विकसित करने पर ध्यान केंद्रित करते हुए एक सख्त "बजट" का पालन करते हैं जो इस कार्य को पूरा कर सकते हैं।PIXL का निर्धारित वजन केवल 16 पाउंड है;इस बजट से अधिक होने पर उपकरण या अन्य प्रयोग रोवर से "कूद" जाएंगे।
हालाँकि हिस्से सरल दिखते हैं, डिज़ाइन करते समय इस वजन सीमा को ध्यान में रखा जाना चाहिए।एक्स-रे कार्यक्षेत्र, समर्थन फ्रेम और माउंटिंग फ्रेम सभी किसी भी अतिरिक्त वजन या सामग्री को सहन करने से बचने के लिए एक खोखले बॉक्स बीम संरचना को अपनाते हैं, और शेल कवर की दीवार पतली होती है और रूपरेखा उपकरण को अधिक बारीकी से घेरती है।
PIXL के पांच 3डी प्रिंटेड हिस्से साधारण ब्रैकेट और हाउसिंग घटकों की तरह दिखते हैं, लेकिन सख्त बैच बजट के लिए इन हिस्सों में बहुत पतली दीवारों और खोखले बॉक्स बीम संरचनाओं की आवश्यकता होती है, जो उन्हें बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली पारंपरिक विनिर्माण प्रक्रिया को समाप्त कर देता है।छवि स्रोत: बढ़ई योजक
हल्के और टिकाऊ आवास घटकों के निर्माण के लिए, नासा ने मेटल पाउडर और 3डी प्रिंटिंग उत्पादन सेवाओं के प्रदाता, कारपेंटर एडिटिव की ओर रुख किया।चूँकि इन हल्के भागों के डिज़ाइन को बदलने या संशोधित करने के लिए बहुत कम जगह है, कारपेंटर एडिटिव ने इलेक्ट्रॉन बीम मेल्टिंग (ईबीएम) को सर्वोत्तम विनिर्माण विधि के रूप में चुना।यह धातु 3डी प्रिंटिंग प्रक्रिया खोखले बॉक्स बीम, पतली दीवारें और नासा के डिजाइन के लिए आवश्यक अन्य विशेषताएं उत्पन्न कर सकती है।हालाँकि, 3डी प्रिंटिंग उत्पादन प्रक्रिया में केवल पहला कदम है।
इलेक्ट्रॉन बीम पिघलना एक पाउडर पिघलने की प्रक्रिया है जो चुनिंदा धातु पाउडर को एक साथ मिलाने के लिए ऊर्जा स्रोत के रूप में इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग करती है।पूरी मशीन को पहले से गर्म किया जाता है, मुद्रण प्रक्रिया इन ऊंचे तापमानों पर की जाती है, जब भागों को मुद्रित किया जाता है तो भागों को अनिवार्य रूप से गर्मी से उपचारित किया जाता है, और आसपास के पाउडर को अर्ध-सिंटर किया जाता है।
समान प्रत्यक्ष धातु लेजर सिंटरिंग (डीएमएलएस) प्रक्रियाओं की तुलना में, ईबीएम खुरदरी सतह खत्म और मोटी विशेषताएं उत्पन्न कर सकता है, लेकिन इसके फायदे यह भी हैं कि यह समर्थन संरचनाओं की आवश्यकता को कम करता है और लेजर-आधारित प्रक्रियाओं की आवश्यकता से बचाता है।थर्मल तनाव जो समस्याग्रस्त हो सकता है।PIXL भाग ईबीएम प्रक्रिया से निकलते हैं, आकार में थोड़े बड़े होते हैं, खुरदरी सतह वाले होते हैं, और खोखली ज्यामिति में पाउडर केक को फँसाते हैं।
इलेक्ट्रॉन बीम पिघलने (ईबीएम) PIXL भागों के जटिल रूप प्रदान कर सकता है, लेकिन उन्हें पूरा करने के लिए, पोस्ट-प्रोसेसिंग चरणों की एक श्रृंखला निष्पादित की जानी चाहिए।छवि स्रोत: बढ़ई योजक
जैसा कि ऊपर बताया गया है, PIXL घटकों के अंतिम आकार, सतह की फिनिश और वजन को प्राप्त करने के लिए, पोस्ट-प्रोसेसिंग चरणों की एक श्रृंखला को निष्पादित किया जाना चाहिए।अवशिष्ट पाउडर को हटाने और सतह को चिकना करने के लिए यांत्रिक और रासायनिक दोनों तरीकों का उपयोग किया जाता है।प्रत्येक प्रक्रिया चरण के बीच निरीक्षण पूरी प्रक्रिया की गुणवत्ता सुनिश्चित करता है।अंतिम संरचना कुल बजट से केवल 22 ग्राम अधिक है, जो अभी भी स्वीकार्य सीमा के भीतर है।
इन भागों का निर्माण कैसे किया जाता है, इस बारे में अधिक विस्तृत जानकारी के लिए (3डी प्रिंटिंग में शामिल पैमाने के कारकों, अस्थायी और स्थायी समर्थन संरचनाओं के डिजाइन और पाउडर हटाने पर विवरण सहित), कृपया इस केस स्टडी को देखें और द कूल का नवीनतम एपिसोड देखें। पार्ट्स शो यह समझने के लिए कि, 3डी प्रिंटिंग के लिए, यह एक असामान्य उत्पादन कहानी क्यों है।
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एक विशेष मिलिंग कटर ज्यामिति का उपयोग करके और एक चिकनी सतह पर एक कठोर कोटिंग जोड़कर, टूलमेक्स कॉर्प ने एक एंड मिल बनाया है जो एल्यूमीनियम की सक्रिय कटाई के लिए बहुत उपयुक्त है।इस टूल को "माको" कहा जाता है और यह कंपनी की SharC पेशेवर टूल श्रृंखला का हिस्सा है।