У працэсе асваення чалавекам космасу "праблема з пастаўкамі" абсталявання і матэрыялаў перашкаджала людзям лятаць далей у космас. З імклівым развіццём тэхналогій 3D-друку становіцца магчымым дасягнуць «самаакупнасці» кампанентаў касмічных апаратаў. Ад атрымання чарцяжоў да націскання кнопкі «друк» гаечны ключ быў хутка выраблены - вы можаце сабе ўявіць, што гэта аперацыя, якую выконвае касманаўт у асяроддзі нулявой гравітацыі? Па сутнасці, гэта першае з'яўленне 3D-прынтара ў космасе.

Паведамляецца, што NASA і US Space Manufacturing Company падпісалі кантракт на сумесную распрацоўку сістэмы касмічнай 3D-друку. На Другой сусветнай канферэнцыі разведкі ў Цяньцзіні, якая завяршылася нядаўна, некаторыя даследчыкі заявілі, што патэнцыял прымянення тэхналогіі касмічнай 3D-друку ў галіне аэракасмічнай інтэлектуальнай вытворчасці ў будучыні велізарны.

Бурна развіваецца "касмічны завод"

Пачынаючы з 2010 года NASA і амерыканская касмічная вытворчая карпарацыя правялі сотні эксперыментаў ва ўмовах мікрагравітацыі. Каб падтрымаць развіццё тэхналогіі 3D-друку, у жніўні 2012 года Злучаныя Штаты таксама стварылі «Нацыянальны інавацыйны альянс у вытворчасці дабавак». У 2014 годзе першы ў свеце касмічны 3D-прынтэр прыбыў на Міжнародную касмічную станцыю на борце касмічнага карабля «Dragon». , і паслядоўна надрукаваў серыю касмічных частак і кампанентаў, адкрываючы прэлюдыю да «вытворчасці ў космасе» чалавецтва.

На самай справе адкрыць «касмічны цэх» не так ужо і складана. Канцэпцыя адпавядае традыцыйнаму друку. 3D-друк - гэта тэхналогія хуткага стварэння прататыпаў, якая стварае аб'екты на аснове файлаў мадэляў і выкарыстоўвае злучальныя матэрыялы, такія як металічны парашок і пластык, шляхам паслойнай друку. Традыцыйная тэхналогія 3D-друку ўключае такія тэхналагічныя працэсы, як папластовая апрацоўка, накладанне і папластовы нагрэў.

Аднак 3D-друк у космасе - гэта не проста «будаўнічыя блокі». Кожны 3D-прынтэр, запушчаны ў неба, мае разумнае «ядро». Касманаўты атрымліваюць лічбавую трохмерную мадэль дэталяў, загружаных на зямлю праз сувязь космас-зямля, і пасля праграмнай апрацоўкі 3D-прынтара яны могуць аўтаматычна генераваць пэўныя даныя кіравання і друкаваць коды аперацый. Такім чынам, пакуль існуе пастаянная «сетка» паміж небам і зямлёй, тэарэтычна любы інструмент можа быць сканструяваны на зямлі, а затым перададзены на 3D-прынтар для завяршэння «касмічнай вытворчасці».

У апошнія гады тэхналогія касмічнай 3D-друку была высока ацэнена краінамі па ўсім свеце. У сакавіку 2016 года NASA адправіла мадэрнізаваную версію 3D-прынтара на Міжнародную касмічную станцыю, дзякуючы чаму друк большага аб'ёму і больш высокай раздзяляльнасці ў касмічным асяроддзі; Універсітэт Бірмінгема ў Вялікабрытаніі распрацаваў прынтар, які можа працаваць ва ўмовах нулявой гравітацыі. Працуе металічны 3D-прынтар; Нямецкая навукова-даследчая ўстанова ў гэтым годзе таксама "надрукавала" металічныя прылады ў асяроддзі нулявой гравітацыі.

«Правільны памочнік» для касмічных падарожжаў

У канцы мінулага стагоддзя ў космас быў запушчаны касмічны тэлескоп Хабл, які сабраў у сабе чалавечую мудрасць. З-за драбнюткіх памылак у вырабе люстэрка тэлескоп Хабл наўпрост зводзіцца да «блізарукасці». У тагачасных умовах аэракасмічнай тэхнікі людзям заставалася толькі ажыццявіць чарговы касмічны запуск і спецыяльна ўсталяваць «акуляры для блізарукасці» для тэлескопа «Хабл». Увесь працэс рамонту патрабуе завяршэння такіх аперацый, як наземная вытворчасць, транспарціроўка паветра-зямля і касмічная зборка. У рэшце рэшт спатрэбіліся 4 гады і сотні мільёнаў долараў, каб аднавіць гэтае высокадакладнае абсталяванне ў нармальным стане.

Цяпер, дзякуючы касмічнай 3D-друку, «хваробы вачэй», з якімі сутыкаецца тэлескоп «Хабл», можна «апераваць» на месцы ў космасе. Касмічны 3D-друк можа друкаваць дэталі з рознымі функцыямі непасрэдна ў космасе. Як мы ўсе ведаем, памер касмічнага карабля ў асноўным абмежаваны ракетай-носьбітам, і прадпрыемствы па вытворчасці касмічных дэталяў могуць быць пабудаваны з дапамогай касмічнай 3D-друку для рэалізацыі «касмічнай вытворчасці».

Тэхналогія 3D-друку дэманструе значную каштоўнасць прымянення і патэнцыял развіцця ў аэракасмічнай галіне, не толькі скарачаючы цыкл вытворчасці аэракасмічнай прадукцыі, зніжаючы выдаткі і далейшым паляпшэнні характарыстык прадукцыі. З'яўляючыся зусім новым метадам вытворчасці, прадукты, вырабленыя з дапамогай касмічнага 3D-друку, могуць спраўляцца з задачамі, якія цяжка выканаць з дапамогай традыцыйных вытворчых працэсаў. Напрыклад, дэталь павінна вытрымліваць высокую тэмпературу з аднаго боку і высокую трываласць з другога боку. 3D-друк можа паказаць свае таленты.

У нашы дні людзі звяртаюць увагу на «падарожжы ў лёгкім», асабліва ў касмічных палётах. Перавозка 3D-прынтара ў космас можа пазбавіць вас ад вялізных клопатаў, звязаных з перавозкай дзясяткаў тысяч дэталяў і кампанентаў, і вам трэба насіць з сабой усяго некалькі кілаграмаў «картрыджаў» для 3D-друку.

Акрамя таго, тэхналогія касмічнай 3D-друку дазваляе значна паменшыць залежнасць касмічных палётаў ад зямлі. У параўнанні з паўгадавым папаўненнем прасторы, 3D-друк займае ўсяго некалькі гадзін, каб вырабіць дэталі, якія неабходна замяніць, што значна павысіць гнуткасць і эфектыўнасць абслугоўвання касмічнай станцыі і паменшыць залежнасць касмічнай станцыі ад наземных сістэм.

У цяперашні час людзі пачалі распрацоўваць касмічную вытворчую сістэму, якая будзе непасрэдна друкаваць антэны, батарэйныя панэлі і іншыя кампаненты і неабходныя для працы і жыцця ў космасе. Лабараторыя рэактыўнага руху НАСА распрацоўвае стандартны працэс касмічнай 3D-друку, які накіраваны на выкарыстанне новых тэхналогій для сумяшчальнасці з рознымі металічнымі матэрыяламі і для вытворчасці дэталяў, якія больш адаптуюцца да асяроддзя касмічнага прымянення. У будучыні касмічныя 3D-прынтары змогуць вырабляць розныя інструменты, дэталі і прадметы штодзённага ўжытку ў невялікіх маштабах і стануць стандартным абсталяваннем для пілатуемых касмічных палётаў і даследавання космасу.

«Ператвары касмічнае смецце ў скарб»

Каб дапамагчы касманаўтам, якія падарожнічаюць у космасе, нармальна піць ваду, людзі таксама спраектавалі кубак для вады з нулявой гравітацыяй, выкарыстоўваючы павярхоўнае нацяжэнне вады, што геніяльна вырашыла праблему вады, якая плавае паўсюль ва ўмовах бязважкасці ў космасе. Аднак такі геніяльны прадукт, выраблены на зямлі, а потым узяты на «Скай Экспрэс», несумненна, каштуе дорага.

З'яўленне касмічнай 3D-друку адыграе важную ролю ў палётах чалавека ў космас.

Аднойчы Нацыянальнае ўпраўленне па аэранаўтыцы і даследаванню касмічнай прасторы меркавала раздрукаваць увесь спадарожнік непасрэдна ў космасе і вывесці яго на арбіту пасля таго, як ён будзе выраблены і сабраны на "Касмічным заводзе па вытворчасці". Тэхналогія касмічнага 3D-друку таксама можа ствараць прытулкі і інструменты, неабходныя людзям для выхаду на іншыя планеты. Еўрапейскае касмічнае агенцтва вывучае выкарыстанне тэхналогіі 3D-друку для будаўніцтва месяцовай базы, а Нацыянальнае ўпраўленне па аэранаўтыцы і даследаванні касмічнай прасторы спецыяльна запусціла конкурс па 3D-друку асяроддзя пражывання на Марсе.

Касмічны 3D-друк яшчэ больш чароўны, ён можа «ператварыць распад у магію», як чараўнік. Пасля таго, як выраблены ў космасе прадукт пашкоджаны, яго можна выкарыстоўваць паўторна, проста пераплавіўшы яго ў сыравіну. Кампанія US Space Manufacturing Company праводзіць даследаванні шматразовых матэрыялаў для касмічнай 3D-друку. Даследчы праект "Фенікс", які праводзіцца Агенцтвам перспектыўных даследчых праектаў Міністэрства абароны ЗША, накіраваны на ачыстку касмічнага смецця шляхам дэмантажу старых спадарожнікаў і зборкі іх у зусім новае касмічнае абсталяванне з часткамі і кампанентамі старых спадарожнікаў. У будучыні касмічная 3D-друк можа таксама выкарыстоўваць састарэлыя спадарожнікі на калязямной арбіце або накіроўвацца непасрэдна на планету для атрымання матэрыялаў для «касмічнай вытворчасці».

Касмічны 3D-друк можа друкаваць не толькі ўсе віды кампанентаў, але і ежу. З дапамогай касмічных 3D-прынтараў можна друкаваць усе віды ядомай сыравіны ў багатыя і разнастайныя ўпакоўкі харчовых прадуктаў, а касманаўты таксама могуць адчуць сябе "шэф-поварам" у космасе.

Вядома, каб 3D-друк адправіўся ў космас, неабходна вырашыць шэраг тэхнічных праблем. Самая вялікая перашкода — «бязважкасць». У касмічным асяроддзі матэрыялы і клей будуць «ляцець», што патрабуе спецыяльнага дызайну канструкцыі друкаркі. Акрамя таго, трэба дадаткова вывучаць і ўдасканальваць, як вырашаць такія праблемы, як дыфузія выхлапных газаў, якія ўтвараюцца пры касмічнай друку.

Спасылка на гэты артыкул: Чакаецца, што дэталі касмічнага карабля будуць «самадастатковымі»

Заява пра перадрук: калі няма спецыяльных інструкцый, усе артыкулы на гэтым сайце арыгінальныя. Калі ласка, пазначце крыніцу для перадруку: https://www.cncmachiningptj.com

PTJ® прадастаўляе поўны спектр вырабленых на заказ дэталяў, вырабленых з высокай дакладнасцю алюмініевыя дэталі, латуневыя дэталі, бронза, медныя дэталі, сплаў з высокім выхадам, нізкі вугляродзістай сталі ліцця па выплавляемым мадэлям, высокавугляродзістай сталі і сплаў з нержавеючай сталі. Здольны апрацоўваць дэталі з допускам да +/-0.0002 цалі. Працэсы ўключаюць паварот cnc, фрэзераванне cnc, лазерная рэзка,.Сертыфікаваны па ISO 9001:2015 і AS-9100.

Раскажыце крыху аб бюджэце вашага праекта і чаканым часе пастаўкі. Мы выпрацуем разам з вамі стратэгію, каб забяспечыць найбольш эканамічна эфектыўныя паслугі, якія дапамогуць вам дасягнуць вашай мэты, вы можаце звязацца з намі напрамую ( sales@pintejin.com ).