پرینتر سه بعدی در فضا

تجربه تکنولوژی چاپ سه بعدی در  Zero-G (گرانش صفر) نشان می دهد که یک پرینتر سه بعدی در فضا به طور معمولی کار می کند. به طور کلی یک پرینتر سه بعدی با تزریق جریان هایی از پلاستیک مذاب، فلز یا سایر مواد و تشکیل لایه بر روی لایه قبل اجسام سه بعدی را ایجاد می کند. آزمایش پرینتر سه بعدی با استفاده از مواد اولیه پلاستیک با دمای پایین در ایستگاه فضایی بین المللی اولین گام برای ایجاد یک فروشگاه ماشین براساس تقاضا در فضا است که یک مولفه توانمند برای ماموریت های فضایی و تولیدات در فضا می باشد.

پرینتر سه بعدی در گرانش صفر

پرینتر سه بعدی در گرانش صفر

ایستگاه فضایی یا کارخانه تولید؟ پرینت سه بعدی یک راه حل سریع و ارزان قیمت برای تولید قطعات در محل و بر اساس تقاضا ارائه می دهد که منافع زیادی برای ماموریت های بلند مدت با محدودیت وزن می باشد. نتیجه آزمایش سخت افزار برای پرینت سه بعدی در پروازهای پارابولی یا سهمی وار از زمین، ایجاد قطعاتی شبیه به آنچه بر روی زمین ساخته شد، بود. مرحله بعدی آزمایش ایستگاه فضایی بود. این آزمایش شامل چاپ موارد طراحی شده توسط دانشجویان بود که نتایج نشان داد پرینترهای سه بعدی به صورت عادی در فضا کار می کنند. این کار باعث ایجاد تولید بر اساس تقاضا در ماموریت های فضایی طولانی و بهبود روش های پرینت سه بعدی در روی زمین می شود.

پرینترهای سه بعدی در فضا

پرینترهای سه بعدی در فضا

پرینت سه بعدی در Zero-G یا همان گرانش صفر به عنوان اثبات مفهوم خواص نمونه سازی سریع با تزریق ماده ذوب شده در محیط میکرو گرانشی ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) عمل می کند. درس های آموخته شده از این فن آوری می تواند در نسل بعدی مدل سازی ذوب مواد (AMF)، و همچنین برای هر تکنولوژی تولید افزایشی در آینده استفاده شود. این شامل هر گونه تکنولوژی نمونه سازی سریع در آینده است که ناسا ممکن است از آن در ایستگاه فضایی بین المللی  یا ماموریت فضایی استفاده کند. این اولین گام برای به رسمیت شناختن یک فروشگاه ماشین که یکی از مولفه های مهم  درهر ماموریت فضایی است، می باشد. پرینت سه بعدی در Zero-G payload محصولی از شرکت تجاری Made In Space است و توسط NASA از طریق قرارداد فاز سه Small Business Innovative Research (SBIR) به دست می آید. هدف این پروژه افزایش سطح آمادگی فناوری پرینت سه بعدی در گرانش صفر از ۵ تا ۶ می باشد.

پرینت سه بعدی در فضا

مواردی که در نتیجه این تحقیقات بدست آمد عبارتند از:

  • نخستین نمایش تولید افزایشی (پرینت سه بعدی) در فضا
  • تجزیه و تحلیل دقیق از چگونگی رفتار رزین ABS در میکرو گرانشی
  • مقایسه ای میان پرینت سه بعدی در گرانش زمین با پرینت سه بعدی در معرض ماندگاری طولانی مدت میکرو گرانشی
  • پیشرفت TRL فرایندهای پرینت سه بعدی به منظور کاهش خطر در پروازهای آینده و یا برنامه های توسعه ماموریت
  • دروازه ای برای ساخت قطعات بر اساس تقاضا در فضا، در نتیجه کاهش نیاز به قطعات یدکی در ماموریتها
  • ایجاد یک فناوری با وعده بازگشت قابل توجه سرمایه، با فعال کردن مأموریت های آینده ناسا که بدون توانایی تولید قطعات در محل امکان پذیر نخواهد بود
  • اولین گام در جهت تکامل پرینت سه بعدی برای استفاده در فضا و در ماموریت های فضایی

شرح پژوهش پرینت سه بعدی در فضا

تولید پرینت سه بعدی در فضا

علاوه بر ایمن سازی در Microgravity Science Glovebox، الزامات پرینت سه بعدی شامل تولید یک جسم سه بعدی چند لایه می باشد که داده ها (پارامترهای عملیاتی، کنترل ابعاد، خواص مکانیکی) را برای افزایش درک پرینت سه بعدی در فضا تولید می کنند. بنابراین، برخی از پرینت ها برای تهیه اطلاعات در مورد استحکام کششی، انعطاف پذیری، مقاومت فشاری و میزان گشتاور مواد چاپی انتخاب شدند. کوپن ها برای نشان دادن استحکام کششی، انعطاف پذیری و مقاومت فشاری از استانداردهای انجمن Testing and Materials (ASTM) آمریکا انتخاب شدند. نسخه های متعدد این کوپن ها برای چاپ به منظور بدست آوردن اطلاعات در مورد قدرت واریانس و پیامدهای عمر ماده خام مصرفی برنامه ریزی شده اند. هر قطعه پرینت سه بعدی شده با مشابه پرینت شده آن بر روی زمین مقایسه می شود. این قطعات از نظر ابعاد، ضخامت لایه، چسبندگی لایه، مقاومت نسبی و انعطاف پذیری نسبی مقایسه می شوند. داده های به دست آمده از مقایسه پرینت سه بعدی بر روی زمین و فضا برای اصلاح تکنولوژی پرینتر سه بعدی در زمین و کاربردهای فضایی استفاده می شود.

پرینتر سه بعدی و کاربردهای آن در فضا

پرینتر سه بعدی و کاربردهای آن در فضا

پرینت سه بعدی به عنوان یک راه سریع و ارزان برای تولید قطعات در محل و بر اساس تقاضا برای کاهش نیاز به قطعات یدکی پرهزینه در ایستگاه فضایی بین المللی و فضاپیمای آینده می باشد. در ماموریت های بلند مدت از این توانایی های تولید به خوبی می توان بهره برد. داده ها و تجربیات در کنار هم به اصلاح تکنولوژی تولید با پرینتر سه بعدی و تجهیزات فضایی کمک کرده، و درجه بالایی از استقلال و انعطاف پذیری را برای فضانوردان فراهم می کند.

پرینتر سه بعدی و کاربردهای آن در زمین

این آزمایش قطعات پرینت سه بعدی شده روی زمین را با آنهایی که در میکرو گرانشی ساخته شده اند مقایسه می کند. فهم چگونگی پرینت سه بعدی در میکرو گرانش می تواند روش های پرینت سه بعدی را برای صنعت بهبود بخشد.

پرینتر ۳ بعدی در فضا

الزامات عملیاتی و پروتکل های پرینتر سه بعدی در فضا

۲۸ ولت جریان مستقیم توسط MSG تامین می شود که همچنین خنک کننده هوا را با ظرفیت ۲۰۰ وات فراهم می کند. خدمه لازم است که قطعه را پس از اتمام عملیات پرینت سه بعدی از سینی چاپ پرینتر سه بعدی جدا کنند. هم چنین وظیفه تعمیر و نگهداری دستگاه پرینتر سه بعدی، تعویض کارتریج ماده اولیه بر عهده آنها می باشد.

کنترل سخت افزار پرینتر سه بعدی شامل نرم افزار در لپ تاپ MSG، بالا بردن از زمین و یک کلید فیزیکی روشن / خاموش بر روی پرینتر سه بعدی، می باشد. نظارت تصویری بر فرآیند پرینت سه بعدی از زمین انجام می شود.

در فلیم زیر می توانید گزارش ناسا درباره ی ارسال اولین پرینتر سه بعدی به فضا را مشاهده کنید.

 

منبع:https://www.nasa.gov/

در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.

pdfپرینتر سه بعدی در فضا

تهیه و تنظیم از: پرینتر سه بعدی آیدیزاین

 

پرینتر سه بعدی در فضا
Summary
Review Date
Reviewed Item
پرینتر سه بعدی در فضا
Author Rating
51star1star1star1star1star

مطالب مرتبط

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *