Fimm þættir lykilhljóðfærisins eru gerðir með rafeindageislabræðslu, sem getur sent frá sér hola kassageisla og þunna veggi.En þrívíddarprentun er aðeins fyrsta skrefið.
Hljóðfærið sem notað er í túlkun listamannsins er PIXL, röntgenolíutæki sem getur greint bergsýni á Mars.Heimild þessarar myndar og að ofan: NASA / JPL-Caltech
Þann 18. febrúar, þegar „Perseverance“ flakkarinn lenti á Mars, mun hann bera næstum tíu þrívíddarprentaða hluta úr málmi.Fimm af þessum hlutum munu finnast í búnaði sem er mikilvægur fyrir flakkaraleiðangurinn: röntgengeisla- Petrochemical Planetary Instrument eða PIXL.PIXL, sem er sett upp á enda burðarrásar flakkarans, mun greina berg- og jarðvegssýni á yfirborði Rauðu plánetunnar til að hjálpa til við að meta lífsmöguleikana þar.
Þrívíddarprentaðir hlutar PIXL innihalda framhlið og bakhlið, festingargrind, röntgenborð og borðstuðning.Við fyrstu sýn líta þeir út eins og tiltölulega einfaldir hlutar, sumir þunnveggir húshlutar og festingar, þeir kunna að vera úr mynduðu málmi.Hins vegar kemur í ljós að strangar kröfur þessa tækis (og flakkarans almennt) passa við fjölda eftirvinnsluþrepa í aukefnaframleiðslu (AM).
Þegar verkfræðingar hjá Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA hönnuðu PIXL, ætluðu þeir ekki að búa til hluta sem henta fyrir þrívíddarprentun.Þess í stað fylgja þeir ströngu „fjárhagsáætlun“ á meðan þeir einbeita sér að fullu að virkni og þróa verkfæri sem geta framkvæmt þetta verkefni.Úthlutað þyngd PIXL er aðeins 16 pund;ef farið er yfir þetta kostnaðarhámark mun tækið eða aðrar tilraunir „hoppa“ úr flakkaranum.
Þó að hlutirnir líti út fyrir að vera einfaldir, ætti að hafa þessa þyngdartakmörkun í huga við hönnun.Röntgenvinnubekkurinn, stuðningsramminn og uppsetningarramminn taka allir upp hola kassageislabyggingu til að forðast að bera viðbótarþyngd eða efni, og veggur skelhlífarinnar er þunnur og útlínurnar umlykja tækið betur.
Fimm þrívíddarprentaðir hlutar PIXL líta út eins og einfaldir festingar og húsnæðisíhlutir, en strangar lotufjárveitingar krefjast þess að þessir hlutar séu með mjög þunna veggi og hola kassageislabyggingu, sem útilokar hefðbundið framleiðsluferli sem notað er til að framleiða þá.Myndheimild: Carpenter Additives
Til að framleiða létta og endingargóða húsnæðisíhluti leitaði NASA til Carpenter Additive, sem veitir málmduft og 3D prentunarþjónustu.Þar sem lítið pláss er til að breyta eða breyta hönnun þessara léttu hluta, valdi Carpenter Additive rafeindageislabræðslu (EBM) sem bestu framleiðsluaðferðina.Þetta málm 3D prentunarferli getur framleitt hola kassageisla, þunna veggi og aðra eiginleika sem hönnun NASA krefst.Hins vegar er þrívíddarprentun aðeins fyrsta skrefið í framleiðsluferlinu.
Rafeindageislabræðsla er duftbræðsluferli sem notar rafeindageisla sem orkugjafa til að bræða málmduft sértækt saman.Öll vélin er forhituð, prentunarferlið er framkvæmt við þetta hækkaða hitastig, hlutarnir eru í raun hitameðhöndlaðir þegar hlutarnir eru prentaðir og duftið í kring er hálfsintað.
Í samanburði við svipaða beina málm leysir sintrun (DMLS) ferla, getur EBM framleitt grófari yfirborðsáferð og þykkari eiginleika, en kostir þess eru einnig þeir að það dregur úr þörfinni fyrir stuðningsmannvirki og forðast þörfina fyrir leysistýrða ferla.Hitaálag sem getur verið vandamál.PIXL hlutar koma út úr EBM ferlinu, eru aðeins stærri að stærð, hafa gróft yfirborð og fanga duftkenndar kökur í holu rúmfræðinni.
Rafeindageislabræðsla (EBM) getur veitt flókið form af PIXL hlutum, en til að ljúka þeim þarf að framkvæma röð eftirvinnsluþrepa.Myndheimild: Carpenter Additives
Eins og getið er hér að ofan, til að ná endanlega stærð, yfirborðsáferð og þyngd PIXL íhluta, verður að framkvæma röð eftirvinnsluþrepa.Bæði vélrænar og efnafræðilegar aðferðir eru notaðar til að fjarlægja leifar af dufti og slétta yfirborðið.Skoðunin á milli hvers ferlisþreps tryggir gæði alls ferlisins.Endanleg samsetning er aðeins 22 grömm hærri en heildarfjárveitingin, sem er enn innan leyfilegra marka.
Fyrir frekari upplýsingar um hvernig þessir hlutar eru framleiddir (þar á meðal stærðarþættir sem taka þátt í þrívíddarprentun, hönnun tímabundinna og varanlegra stuðningsmannvirkja og upplýsingar um duftfjarlægingu), vinsamlegast skoðaðu þessa dæmisögu og horfðu á nýjasta þáttinn af The Cool Hlutasýning Til að skilja hvers vegna, fyrir þrívíddarprentun, er þetta óvenjuleg framleiðslusaga.
Í koltrefjastyrktu plasti (CFRP) er efnisflutningsbúnaðurinn að mylja frekar en klippa.Þetta gerir það frábrugðið öðrum vinnsluforritum.
Með því að nota sérstaka rúmfræði fræsara og bæta harðri húðun á slétt yfirborð hefur Toolmex Corp. búið til endafres sem hentar mjög vel til virkan skurðar á áli.Tólið heitir „Mako“ og er hluti af SharC atvinnutækjaseríu fyrirtækisins.
Pósttími: 27-2-2021