Пользователь
0,0
рейтинг
26 июля 2012 в 11:45

Разработка → NASA разработало технологию 3D печати запчастей для космических аппаратов

Мечта любителей 3D прототипирования становится реальностью. NASA разработало и испытало технологию, позволяющую изготавливать металлические объекты любой формы прямо на борту космического корабля.
image

Данная технология называется «электронно-лучевой процесс создания предметов произвольной формы» (Electron Beam Freeform Fabrication EBF3) и представляет из себя смесь 3D печати и электронной сварки. С помощью электронного луча металлическая нить нагревается до температуры плавления и расплавленный материал слой за слоем укладывается на подложку согласно компьютерной модели.
image
Для печати космических кораблей металлических деталей разработчики использовали сплавы на основе алюминия, титана и никеля, как наиболее часто используемые в аэрокосмической промышленности. В частности использовались провода толщиной 1.6 мм (сплав на основе алюминия) и 2.4 мм (сплав на основе титана). То что у них получилось, можно увидеть на следующим рисунке.
image
Как здесь можно увидеть, пространственное разрешение этой технологии пока оставляет желать лучшего. И действительно, чего можно ожидать от титанового провода диаметром 2.4мм, ведь при расплавлении металл еще и растекается. Но будем надеяться, что данный процесс еще будет масштабироваться до приемлемых в промышленности (особенно аэрокосмической) значений. Ведь тестовый образец установки, на которой проводились эксперименты в условиях микрогравитации (для чего ее погрузили на самолет и заставили покружиться на большой высоте) не такой уж и компактный.
image
В любом случае научный коллектив следующим шагом планирует создать установку, которую можно будет доставить на МКС и уже провести эксперимент на ее борту. А для этого ее вес и габариты придется существенно уменьшить, так как каждый килограмм груза, запущенного на орбиту стоит значительных средств.
Разработчики создают свой печатающий станок для того чтобы исключить необходимость доставлять на станцию запасные части для нее, ведь зачем они нужны если каждую можно будет напечатать на месте, был бы только исходный материал. Можно еще пофантазировать и представить себе в отдаленном (или не очень) будущем заводы, к примеру в поясе астероидов, которые из тут же добытого материала будут строить космические корабли.
Мы же будем надеяться на то, что эта технология как можно скорее поступит на открытый рынок, ведь спрос на нее уже сейчас очень большой. И каждый получит возможность напечатать себе велосипед, автомобиль или армию роботов убийц…

Подготовлено по материалам Phys.Org
@nkie
карма
13,0
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Спецпроект

Самое читаемое Разработка

Комментарии (28)

  • +4
    Дизайн изделий порадовал, а-ля Чужие
  • +4
    Ведь тестовый образец установки, на которой проводились эксперименты в условиях микрогравитации (для чего ее погрузили на самолет и заставили покружиться на большой высоте) не такой уж и компактный.


    От того что самолет «покружится на большой высоте», микрогравитация (она же невесомость) на борту не наступит. Для имитации невесомости самолет пускают по параболе (см. www.astronaut.ru/bookcase/books/sharp01/text/28.htm?reload_coolmenus).

    В оригинале было все без обмана:

    Thus far, engineers have tested additive technologies on planes that simulate zero gravity and have found their machines work just as well as when used here on Earth.
    • +1
      ну это понятно :-) отсутствие гравитации — это не «энейблер» технологии, а ограничивающий фактор. Если уж оно на космическом корабле заработает, то в сарае-то на земле уж точно.
      • +4
        Да вот не факт, на мой взгляд, то что будет работать без гравитации с гравитацией будет работать несколько по другому. Я о растекании расплавленного металла сейчас, без гравитации растекание будет ограничиваться поверхностным натяжением и растекаться будет собственно по поверхности к которой «лепят» расплав (даже если эта поверхность вверх тормашками находится), а вот земная гравитация внесёт существенные коррективы в поведение расплава.
        • 0
          Не придираюсь, но не путайте гравитацию и невесомость. Но орбите гравитация есть, но внутри корабля невесомость.
        • 0
          по этому в нижнем положении обычно и варят, когда это возможно :)
    • 0
      Ну вы не будете утверждать что самолет в действительности не «кружился на большой высоте»:)
      Просто я позволил себе не останавливаться подробно на том как достигались условия микрогравитации, а ограничиться расплывчатой фразой, т.к. суть статьи несколько в другом.
  • 0
    Блин, какое очевидное развитие технологии 3Д печати. Я думаю, что вполне можно и любительский принтер собрать — ничего там страшного нет.
    • 0
      Сомневаюсь что на рынке есть достаточно дешевые электронно-лучевые пушки, да и вакуум какой-никакой наверное придется создавать, чтобы электронный пучок в воздухе не рассеивался…
      • 0
        надо расплавить небольшой металлический пруток в конкретной точке. Нет достаточно дешевых технологий на рынке, чтобы это сделать? Пруток, кстати, металлический. Ток проводит…
        • 0
          только ток идет по всему объему прутка, в предложенном вами варианте моток проволоки, из которого вытягивается нить сплавится в один комок. Именно поэтому нужно нагревать материал только в точке касания с подложкой…
          • 0
            ну технологий более одной. есть в том числе и технология атмосферной сварки пучком электронов. короче проблемы-то — решаемые!
            • 0
              будем ждать и надеяться…
              • 0
                вообще я подумал, что это в условиях земли — это наверное фигня. давно существуют технологии по обработке металла менее энергоемкие и более точные, в т.ч и штучное производство. 3Д принтер, способный печатать металлом — это какой-то технологический оверкилл. Можно изготавливать, например, те же выплавляемые модели из пластика и листь металл.

                А вот там, в космосе, репрапы делать — это и правда интересно.
                • +2
                  Не обязательно оверкилл. Если технология устаканится и станет распространённой — оба процесса окажутся как минимум сопоставимы по цене, но зато не потребуется лишних шагов и появится такая опция как доработать нечто уже имеющееся (что литьём не заменить, если внутри — сложная начинка). Плюс сложные пространственные каркасы литьём наверно не так уж и просто реализовывать.
  • 0
    Какаято уж очень громоздкая установка. Вот когда лет через 5 пойдет на столы к любителям опенсорсовских 3Д принтеров можно будет говорить об успехе, а пока… Занимает пол цеха, детали отвратительного разрешения, шумит и греется, воняет еще наверное)
    • 0
      Возможна такая массивность нужна для того, чтобы защитить установку от вибрации в случае ее расположения на самолете. В космосе подобные предосторожности излишни, да и на столе любителей тоже… Думается, что вся сложность в создании более менее компактного источника высокоэнергетических электронов. Мощность установки 42кВт…
    • 0
      По факту мы наблюдаем конец промышленности в современном ее виде.
      • 0
        Ждем, когда принтеры для строительства сделают ))

        А то выкладывают руками каждый кирпич и стоимость заоблачная
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
          • 0
            Ну хозяйку лучше натуральную -)
        • 0
          Есть уже давно — стены дома льют целиком =)
        • 0
          Собственно в этом направлении работы ведутся
    • +1
      Самолет братьев Райт тоже был мало похож на A380 =)
  • 0
    Объясните мне пожалуйста, как 3D принтеры печатают, так сказать, висящие элементы объекта, если они печатают слой за слоем снизу вверх?
    • +1
      для этого обычно печатаются подпорки, поддерживающие висячие части конструкции, которые потом удаляются
      image
      • 0
        Отличный ракурс!!!
      • 0
        Мне в голову такое не приходило). Спасибо.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.