Пет компоненти кључног инструмента направљено је топљењем електронских зрака, које могу пренети шупље кутијасте греде и танке зидове.Али 3Д штампа је само први корак.
Инструмент коришћен у уметниковом приказу је ПИКСЛ, рендгенски петрохемијски уређај који може да анализира узорке стена на Марсу.Извор ове слике и изнад: НАСА / ЈПЛ-Цалтецх
18. фебруара, када је ровер „Персеверанс” слетео на Марс, носиће скоро десет металних 3Д штампаних делова.Пет од ових делова ће се наћи у опреми која је кључна за мисију ровера: рендгенски петрохемијски планетарни инструмент или ПИКСЛ.ПИКСЛ, инсталиран на крају конзоле ровера, анализираће узорке стена и тла на површини Црвене планете како би помогао у процени животног потенцијала тамо.
ПИКСЛ-ови 3Д штампани делови укључују његов предњи и задњи поклопац, оквир за монтирање, сто за рендген и носач за сто.На први поглед изгледају као релативно једноставни делови, неки делови кућишта са танким зидовима и конзоле, могу бити од формираног лима.Међутим, испоставило се да се строги захтеви овог инструмента (и ровера уопште) подударају са бројем корака накнадне обраде у адитивној производњи (АМ).
Када су инжењери НАСА-ине Лабораторије за млазни погон (ЈПЛ) дизајнирали ПИКСЛ, нису имали намеру да направе делове погодне за 3Д штампање.Уместо тога, они се придржавају строгог „буџета“ док се потпуно фокусирају на функционалност и развијају алате који могу да остваре овај задатак.Додељена тежина ПИКСЛ-а је само 16 фунти;прекорачење овог буџета ће проузроковати да уређај или други експерименти „скоче“ са ровера.
Иако делови изгледају једноставно, ово ограничење тежине треба узети у обзир приликом пројектовања.Рендгенски радни сто, потпорни оквир и монтажни оквир имају структуру шупље кутије како би се избегла додатна тежина или материјали, а зид поклопца шкољке је танак и обрис ближе затвара инструмент.
Пет 3Д штампаних делова ПИКСЛ-а изгледају као једноставне компоненте за носаче и кућиште, али строги буџети серије захтевају да ови делови имају веома танке зидове и шупље структуре греда, што елиминише конвенционални производни процес који се користи за њихову производњу.Извор слике: Царпентер Аддитивес
Да би произвела лагане и издржљиве компоненте кућишта, НАСА се обратила Царпентер Аддитиве, добављачу услуга за производњу металног праха и 3Д штампања.Пошто има мало простора за промену или модификацију дизајна ових лаких делова, Царпентер Аддитиве је изабрао топљење електронским снопом (ЕБМ) као најбољи производни метод.Овај метални процес 3Д штампања може да произведе шупље греде, танке зидове и друге карактеристике које захтева НАСА-ин дизајн.Међутим, 3Д штампа је само први корак у производном процесу.
Топљење електронским снопом је процес топљења праха који користи електронски сноп као извор енергије за селективно спајање металних прахова заједно.Цела машина је претходно загрејана, процес штампања се одвија на овим повишеним температурама, делови су у суштини термички обрађени када се делови штампају, а околни прах је полусинтерован.
У поређењу са сличним процесима директног ласерског синтеровања метала (ДМЛС), ЕБМ може да произведе грубље завршне обраде и дебље карактеристике, али његове предности су и то што смањује потребу за потпорним структурама и избегава потребу за процесима заснованим на ласеру.Топлотни напони који могу бити проблематични.ПИКСЛ делови излазе из ЕБМ процеса, нешто су веће величине, имају грубе површине и заробљавају прашкасте колаче у шупљој геометрији.
Топљење електронским снопом (ЕБМ) може да обезбеди сложене облике ПИКСЛ делова, али да би се они завршили, мора се извршити низ корака накнадне обраде.Извор слике: Царпентер Аддитивес
Као што је горе поменуто, да би се постигла коначна величина, завршна обрада и тежина ПИКСЛ компоненти, мора се извршити низ корака накнадне обраде.За уклањање остатака праха и заглађивање површине користе се и механичке и хемијске методе.Инспекција између сваког корака процеса осигурава квалитет целог процеса.Коначни састав је само 22 грама већи од укупног буџета, који је и даље у дозвољеном опсегу.
За детаљније информације о томе како се ови делови производе (укључујући факторе размере укључене у 3Д штампање, дизајн привремених и трајних потпорних структура и детаље о уклањању праха), погледајте ову студију случаја и погледајте најновију епизоду Тхе Цоол Партс Схов Да бисте разумели зашто, за 3Д штампање, ово је необична прича о производњи.
Код пластике ојачане карбонским влакнима (ЦФРП), механизам уклањања материјала је дробљење, а не смицање.Ово га чини другачијим од других апликација за обраду.
Користећи специјалну геометрију глодала и додавањем тврдог премаза на глатку површину, Тоолмек Цорп. је створио завршну глодалицу која је веома погодна за активно сечење алуминијума.Алат се зове "Мако" и део је серије професионалних алата СхарЦ компаније.
Време поста: 27. фебруар 2021