Հիմնական գործիքի հինգ բաղադրիչները կատարվում են էլեկտրոնային ճառագայթների հալման միջոցով, որը կարող է փոխանցել խոռոչ տուփի ճառագայթներ և բարակ պատեր:Սակայն 3D տպագրությունը միայն առաջին քայլն է:
Նկարչի կատարման մեջ օգտագործված գործիքը PIXL-ն է՝ ռենտգենյան նավթաքիմիական սարք, որը կարող է վերլուծել Մարսի վրա ժայռերի նմուշները:Այս պատկերի և վերևի աղբյուրը՝ NASA / JPL-Caltech
Փետրվարի 18-ին, երբ «Perseverance» մարսագնացը վայրէջք կատարեց Մարսի վրա, այն կտեղափոխի գրեթե տասը մետաղական 3D տպագրված մասեր։Այս մասերից հինգը կգտնվեն ռովերի առաքելության համար կարևոր սարքավորումներում՝ ռենտգենյան նավթաքիմիական մոլորակային գործիք կամ PIXL:PIXL-ը, որը տեղադրվել է մարսագնացի հենարանի վերջում, կվերլուծի Կարմիր մոլորակի մակերևույթի քարերի և հողի նմուշները՝ օգնելու գնահատել այնտեղ կյանքի ներուժը:
PIXL-ի 3D տպագրված մասերը ներառում են դրա առջևի և հետևի կափարիչը, մոնտաժային շրջանակը, ռենտգեն սեղանը և սեղանի հենարանը:Առաջին հայացքից դրանք նման են համեմատաբար պարզ մասերի, որոշ բարակ պատերով պատված մասերի և փակագծերի, դրանք կարող են պատրաստված լինել ձևավորված թիթեղից:Այնուամենայնիվ, պարզվում է, որ այս գործիքի (և ընդհանրապես ռովերի) խիստ պահանջները համընկնում են հավելումների արտադրության մեջ (AM) հետմշակման քայլերի քանակին:
Երբ ՆԱՍԱ-ի Ռեակտիվ Շարժման Լաբորատորիայի (JPL) ինժեներները նախագծեցին PIXL-ը, նրանք չփորձեցին 3D տպագրության համար հարմար մասեր պատրաստել:Փոխարենը, նրանք հավատարիմ են մնում խիստ «բյուջեին», մինչդեռ ամբողջությամբ կենտրոնանում են ֆունկցիոնալության վրա և մշակում գործիքներ, որոնք կարող են իրականացնել այս խնդիրը:PIXL-ի նշանակված քաշը ընդամենը 16 ֆունտ է;Այս բյուջեի գերազանցումը կհանգեցնի սարքի կամ այլ փորձերի «ցատկելու» ռովերից:
Չնայած մասերը պարզ տեսք ունեն, քաշի այս սահմանափակումը պետք է հաշվի առնել նախագծելիս:Ռենտգենյան աշխատասեղանը, աջակցության շրջանակը և մոնտաժային շրջանակը բոլորն ընդունում են խոռոչ տուփի ճառագայթի կառուցվածքը, որպեսզի խուսափեն որևէ լրացուցիչ քաշից կամ նյութերից, իսկ պատյան ծածկույթի պատը բարակ է, և ուրվագիծն ավելի սերտորեն ընդգրկում է գործիքը:
PIXL-ի հինգ 3D տպագրված մասերը նման են փակագծի և բնակարանի հասարակ բաղադրիչներին, սակայն խիստ խմբաքանակի բյուջեները պահանջում են, որ այդ մասերն ունենան շատ բարակ պատեր և խոռոչ տուփի ճառագայթային կառուցվածքներ, ինչը վերացնում է դրանց արտադրության համար օգտագործվող սովորական արտադրական գործընթացը:Պատկերի աղբյուրը՝ Carpenter Additives
Թեթև և դիմացկուն բնակարանային բաղադրամասեր արտադրելու համար NASA-ն դիմեց Carpenter Additive-ին՝ մետաղի փոշի և 3D տպագրության արտադրության ծառայությունների մատակարարին:Քանի որ այս թեթև մասերի դիզայնը փոխելու կամ փոփոխելու համար քիչ տեղ կա, Carpenter Additive-ն ընտրեց էլեկտրոնային ճառագայթների հալումը (EBM) որպես արտադրության լավագույն մեթոդ:Մետաղական 3D տպագրության այս գործընթացը կարող է արտադրել խոռոչ տուփի ճառագայթներ, բարակ պատեր և NASA-ի դիզայնով պահանջվող այլ առանձնահատկություններ:Այնուամենայնիվ, 3D տպագրությունը արտադրության գործընթացում միայն առաջին քայլն է:
Էլեկտրոնային ճառագայթների հալումը փոշի հալման գործընթաց է, որն օգտագործում է էլեկտրոնային ճառագայթը որպես էներգիայի աղբյուր՝ մետաղական փոշիները ընտրողաբար միացնելու համար:Ամբողջ մեքենան նախապես տաքացվում է, տպագրության գործընթացը իրականացվում է այս բարձր ջերմաստիճաններում, մասերը հիմնականում ջերմային մշակվում են, երբ մասերը տպվում են, և շրջակա փոշին կիսամշակված է:
Մետաղների ուղղակի լազերային սինթերինգի (DMLS) նմանատիպ գործընթացների համեմատությամբ, EBM-ն կարող է արտադրել ավելի կոպիտ մակերևույթի հարդարում և ավելի հաստ առանձնահատկություններ, սակայն դրա առավելություններն են նաև այն, որ այն նվազեցնում է օժանդակ կառույցների կարիքը և խուսափում լազերային գործընթացների անհրաժեշտությունից:Ջերմային սթրեսներ, որոնք կարող են խնդրահարույց լինել:PIXL-ի մասերը դուրս են գալիս EBM գործընթացից, չափսերով մի փոքր ավելի մեծ են, կոպիտ մակերեսներ ունեն և փոշոտ տորթերը փակում են խոռոչ երկրաչափության մեջ:
Էլեկտրոնային ճառագայթների հալեցումը (EBM) կարող է ապահովել PIXL մասերի բարդ ձևեր, սակայն դրանք ավարտելու համար պետք է կատարվեն հետմշակման մի շարք քայլեր:Պատկերի աղբյուրը՝ Carpenter Additives
Ինչպես նշվեց վերևում, PIXL բաղադրիչների վերջնական չափին, մակերեսային հարդարման և քաշին հասնելու համար պետք է կատարվեն հետմշակման մի շարք քայլեր:Մնացորդային փոշին հեռացնելու և մակերեսը հարթելու համար օգտագործվում են ինչպես մեխանիկական, այնպես էլ քիմիական մեթոդներ:Գործընթացի յուրաքանչյուր փուլի միջև ստուգումը ապահովում է ամբողջ գործընթացի որակը:Վերջնական բաղադրությունը ընդամենը 22 գրամով բարձր է ընդհանուր բյուջեից, որը դեռ թույլատրելի սահմաններում է։
Ավելի մանրամասն տեղեկությունների համար, թե ինչպես են արտադրվում այդ մասերը (ներառյալ 3D տպագրության մեջ ներգրավված մասշտաբային գործոնները, ժամանակավոր և մշտական օժանդակ կառույցների ձևավորումը և փոշի հեռացման մանրամասները), խնդրում ենք դիմել այս դեպքի ուսումնասիրությանը և դիտել The Cool-ի վերջին դրվագը: Մասերի ցուցադրում Հասկանալու համար, թե ինչու 3D տպագրության համար սա արտադրության անսովոր պատմություն է:
Ածխածնային մանրաթելերով ամրացված պլաստմասսաներում (CFRP) նյութի հեռացման մեխանիզմը ջախջախում է, քան կտրում:Սա այն տարբերվում է մշակման այլ հավելվածներից:
Օգտագործելով հատուկ ֆրեզերային երկրաչափություն և հարթ մակերևույթին կոշտ ծածկույթ ավելացնելով, Toolmex Corp.-ն ստեղծել է վերջնական ֆրեզ, որը շատ հարմար է ալյումինի ակտիվ կտրման համար:Գործիքը կոչվում է «Mako» և հանդիսանում է ընկերության SharC պրոֆեսիոնալ գործիքների շարքի մի մասը:
Հրապարակման ժամանակը՝ Փետրվար-27-2021