Déi fënnef Komponente vum Schlësselinstrument ginn duerch Elektronenstrahl Schmelz gemaach, déi huel Këschtstrahlen an dënn Maueren iwwerdroe kënnen.Awer 3D Dréckerei ass nëmmen den éischte Schrëtt.
D'Instrument, dat an der Rendering vum Kënschtler benotzt gëtt, ass PIXL, en Röntgen-petrochemescht Apparat dat Fielsproben um Mars analyséiere kann.Quell vun dësem Bild an uewen: NASA / JPL-Caltech
Den 18. Februar, wéi de "Perseverance" Rover um Mars gelant ass, wäert et bal zéng Metall 3D gedréckte Deeler droen.Fënnef vun dësen Deeler ginn an Ausrüstung kritesch fir d'Rover Missioun fonnt: d'Röntgen Petrochemical Planetary Instrument oder PIXL.PIXL, um Enn vum Cantilever vum Rover installéiert, wäert Fiels- a Buedemproben op der Uewerfläch vum roude Planéit analyséieren fir d'Liewenspotenzial do ze bewäerten.
PIXL's 3D gedréckte Deeler enthalen seng Frontdeckel a Réckdeckung, Montagerahmen, Röntgen Dësch an Dësch Support.Op den éischte Bléck, si kucken wéi relativ einfach Deeler, e puer dënn-walled Wunneng Deeler a Klammeren, si kënnen aus geformt Blech gemaach ginn.Wéi och ëmmer, et stellt sech eraus datt déi strikt Ufuerderunge vun dësem Instrument (an dem Rover am Allgemengen) mat der Zuel vun de Postveraarbechtungsschrëtt an der additiv Fabrikatioun (AM) passen.
Wéi d'Ingenieuren am Jet Propulsion Laboratory (JPL) vun der NASA PIXL entworf hunn, hu se sech net virgestallt fir Deeler ze maachen, déi gëeegent sinn fir 3D Dréckerei.Amplaz hale se un e strikte "Budget" wärend se voll op Funktionalitéit fokusséieren an Tools entwéckelen déi dës Aufgab erreechen kënnen.D'zougewisen Gewiicht vun PIXL ass nëmmen 16 Pond;dëst Budget iwwerschreiden wäert den Apparat oder aner Experimenter aus dem Rover "sprangen".
Och wann d'Deeler einfach ausgesinn, sollt dës Gewiichtsbegrenzung beim Design berücksichtegt ginn.D'Röntgen-Workbench, d'Ënnerstëtzungsrahmen an d'Montagerahmen adoptéieren all eng huel Këschtstrahlstruktur fir ze vermeiden datt zousätzlech Gewiicht oder Materialien droen, an d'Mauer vum Shelldeckel ass dënn an d'Kontur ëmschléisst d'Instrument méi enk.
Dem PIXL seng fënnef 3D gedréckte Deeler ausgesinn wéi einfache Klammer a Wunnengskomponenten, awer strikt Batchbudgeten erfuerderen dës Deeler ganz dënn Maueren an huel Këschtstrahlstrukturen ze hunn, wat de konventionelle Fabrikatiounsprozess eliminéiert fir se ze fabrizéieren.Bildquell: Carpenter Additives
Fir liicht an haltbar Wunnengskomponenten ze fabrizéieren, huet d'NASA sech op Carpenter Additive, e Fournisseur vu Metallpulver an 3D Drockproduktiounsservicer gedréint.Well et wéineg Plaz ass fir den Design vun dëse liichte Deeler z'änneren oder z'änneren, huet de Carpenter Additive d'Elektronenstrahlschmelz (EBM) als déi bescht Fabrikatiounsmethod gewielt.Dëse Metal 3D Dréckprozess kann huel Këschtstrahlen, dënn Maueren an aner Funktiounen erfuerderlech vum NASA Design produzéieren.Wéi och ëmmer, 3D Dréckerei ass nëmmen den éischte Schrëtt am Produktiounsprozess.
Elektronenstrahl Schmelzen ass e Pulver Schmelzprozess deen Elektronenstrahl als Energiequell benotzt fir selektiv Metallpuder zesummen ze fusionéieren.Déi ganz Maschinn gëtt virgeheizt, den Drockprozess gëtt bei dësen erhöhten Temperaturen duerchgefouert, d'Deeler gi wesentlech Hëtztbehandelt wann d'Deeler gedréckt ginn, an d'Ëmgéigend Pudder ass semi-sintered.
Am Verglach mat ähnlechen direkten Metalllaser Sintering (DMLS) Prozesser, kann EBM méi rau Uewerflächefinishen a méi décke Fonctiounen produzéieren, awer seng Virdeeler sinn och datt et de Besoin fir Ënnerstëtzungsstrukturen reduzéiert an de Besoin fir Laser-baséiert Prozesser vermeit.Thermesch Spannungen déi problematesch kënne sinn.PIXL-Deeler kommen aus dem EBM-Prozess, si liicht méi grouss an der Gréisst, hu rau Flächen, a fangen puderesch Kuchen an der huel Geometrie.
Elektronenstrahl Schmelzen (EBM) kënne komplex Forme vu PIXL Deeler ubidden, awer fir se fäerdeg ze maachen, muss eng Serie vu Postveraarbechtungsschrëtt gemaach ginn.Bildquell: Carpenter Additives
Wéi uewen ernimmt, fir d'endgülteg Gréisst, Surface Finish a Gewiicht vun PIXL Komponenten ze erreechen, muss eng Serie vun Post-Veraarbechtung Schrëtt gemaach ginn.Béid mechanesch a chemesch Methode gi benotzt fir Reschtpulver ze entfernen an d'Uewerfläch glat ze maachen.D'Inspektioun tëscht all Prozess Schrëtt garantéiert d'Qualitéit vum ganze Prozess.Déi lescht Zesummesetzung ass nëmmen 22 Gramm méi héich wéi de Gesamtbudget, deen nach ëmmer an der zulässlecher Gamme ass.
Fir méi detailléiert Informatioun iwwer wéi dës Deeler hiergestallt ginn (inklusive Skalafaktoren, déi am 3D-Dréckerei involvéiert sinn, den Design vun temporärer a permanenter Ënnerstëtzungsstrukturen, an Detailer iwwer Pudderentfernung), kuckt w.e.g. op dës Fallstudie a kuckt déi lescht Episod vum The Cool Parts Show Fir ze verstoen firwat, fir 3D Dréckerei, dëst eng ongewéinlech Produktiounsgeschicht ass.
A Kuelestofffaser-verstäerkte Plastik (CFRP) ass de Materialentfernungsmechanismus zerdréckt anstatt ze schneiden.Dëst mécht et anescht wéi aner Veraarbechtungsapplikatiounen.
Duerch d'Benotzung vun enger spezieller Milling Cutter Geometrie an eng haart Beschichtung op eng glat Uewerfläch ze addéieren, huet Toolmex Corp.D'Tool gëtt "Mako" genannt an ass Deel vun der Firma SharC professionnelle Tool Serie.
Post Zäit: 27. Februar 2021