Lima komponen instrumen utama dibuat oleh lebur rasuk elektron, yang boleh menghantar rasuk kotak berongga dan dinding nipis.Tetapi percetakan 3D hanyalah langkah pertama.
Instrumen yang digunakan dalam rendering artis ialah PIXL, peranti petrokimia sinar-X yang boleh menganalisis sampel batu di Marikh.Sumber imej ini dan ke atas: NASA / JPL-Caltech
Pada 18 Februari, apabila rover "Perseverance" mendarat di Marikh, ia akan membawa hampir sepuluh bahagian bercetak 3D logam.Lima bahagian ini akan ditemui dalam peralatan yang penting untuk misi rover: X-ray Petrochemical Planetary Instrument atau PIXL.PIXL, dipasang di hujung julur rover, akan menganalisis sampel batu dan tanah di permukaan Planet Merah untuk membantu menilai potensi hidupan di sana.
Bahagian bercetak 3D PIXL termasuk penutup hadapan dan penutup belakang, bingkai pelekap, meja sinar-X dan sokongan meja.Pada pandangan pertama, ia kelihatan seperti bahagian yang agak mudah, beberapa bahagian perumahan berdinding nipis dan kurungan, ia mungkin diperbuat daripada kepingan logam yang terbentuk.Walau bagaimanapun, ternyata keperluan ketat instrumen ini (dan rover secara amnya) sepadan dengan bilangan langkah pasca pemprosesan dalam pembuatan aditif (AM).
Apabila jurutera di Makmal Pendorong Jet (JPL) NASA mereka bentuk PIXL, mereka tidak berhasrat untuk membuat bahagian yang sesuai untuk pencetakan 3D.Sebaliknya, mereka mematuhi "belanjawan" yang ketat sambil menumpukan sepenuhnya pada fungsi dan membangunkan alatan yang boleh menyelesaikan tugas ini.Berat PIXL yang ditetapkan hanya 16 paun;melebihi belanjawan ini akan menyebabkan peranti atau percubaan lain "melompat" dari rover.
Walaupun bahagiannya kelihatan mudah, had berat ini harus diambil kira semasa mereka bentuk.Meja kerja sinar-X, bingkai sokongan dan bingkai pelekap semuanya menggunakan struktur rasuk kotak berongga untuk mengelakkan menanggung sebarang berat atau bahan tambahan, dan dinding penutup cangkerang adalah nipis dan garis besar menutup instrumen dengan lebih rapat.
Lima bahagian bercetak 3D PIXL kelihatan seperti komponen pendakap dan perumahan yang ringkas, tetapi belanjawan kelompok yang ketat memerlukan bahagian ini mempunyai dinding yang sangat nipis dan struktur rasuk kotak berongga, yang menghapuskan proses pembuatan konvensional yang digunakan untuk mengeluarkannya .Sumber imej: Carpenter Additives
Untuk mengeluarkan komponen perumahan yang ringan dan tahan lama, NASA beralih kepada Carpenter Additive, pembekal serbuk logam dan perkhidmatan pengeluaran percetakan 3D.Memandangkan terdapat sedikit ruang untuk menukar atau mengubah suai reka bentuk bahagian ringan ini, Carpenter Additive memilih peleburan rasuk elektron (EBM) sebagai kaedah pembuatan terbaik.Proses percetakan 3D logam ini boleh menghasilkan rasuk kotak berongga, dinding nipis dan ciri lain yang diperlukan oleh reka bentuk NASA.Walau bagaimanapun, percetakan 3D hanyalah langkah pertama dalam proses pengeluaran.
Peleburan rasuk elektron ialah proses lebur serbuk yang menggunakan rasuk elektron sebagai sumber tenaga untuk menggabungkan serbuk logam secara selektif.Keseluruhan mesin dipanaskan terlebih dahulu, proses pencetakan dijalankan pada suhu tinggi ini, bahagian pada dasarnya dirawat haba apabila bahagian dicetak, dan serbuk di sekelilingnya adalah separuh tersinter.
Berbanding dengan proses pensinteran laser logam langsung (DMLS) yang serupa, EBM boleh menghasilkan kemasan permukaan yang lebih kasar dan ciri yang lebih tebal, tetapi kelebihannya juga ialah ia mengurangkan keperluan untuk struktur sokongan dan mengelakkan keperluan untuk proses berasaskan laser.Tegasan terma yang mungkin bermasalah.Bahagian PIXL keluar daripada proses EBM, bersaiz lebih besar sedikit, mempunyai permukaan kasar, dan memerangkap kek serbuk dalam geometri berongga.
Peleburan rasuk elektron (EBM) boleh menyediakan bentuk bahagian PIXL yang kompleks, tetapi untuk melengkapkannya, satu siri langkah pasca pemprosesan mesti dilakukan.Sumber imej: Carpenter Additives
Seperti yang dinyatakan di atas, untuk mencapai saiz akhir, kemasan permukaan dan berat komponen PIXL, satu siri langkah pasca pemprosesan mesti dilakukan.Kedua-dua kaedah mekanikal dan kimia digunakan untuk membuang sisa serbuk dan melicinkan permukaan.Pemeriksaan antara setiap langkah proses memastikan kualiti keseluruhan proses.Komposisi akhir hanya 22 gram lebih tinggi daripada jumlah belanjawan, yang masih dalam julat yang dibenarkan.
Untuk mendapatkan maklumat yang lebih terperinci tentang cara bahagian ini dihasilkan (termasuk faktor skala yang terlibat dalam pencetakan 3D, reka bentuk struktur sokongan sementara dan kekal, dan butiran mengenai penyingkiran serbuk), sila rujuk kajian kes ini dan tonton episod terbaru The Cool Parts Show Untuk memahami mengapa, untuk pencetakan 3D, ini adalah cerita pengeluaran yang luar biasa.
Dalam plastik bertetulang gentian karbon (CFRP), mekanisme penyingkiran bahan adalah menghancurkan dan bukannya ricih.Ini menjadikannya berbeza daripada aplikasi pemprosesan lain.
Dengan menggunakan geometri pemotong pengilangan khas dan menambah salutan keras pada permukaan licin, Toolmex Corp. telah mencipta kilang akhir yang sangat sesuai untuk pemotongan aktif aluminium.Alat ini dipanggil "Mako" dan merupakan sebahagian daripada siri alat profesional SharC syarikat.
Masa siaran: Feb-27-2021