3D принтер, който работи в Космоса: защо това е толкова важно

3D-Printer-bezteglovnost

Ученик имал възможността да наблюдава как дизайн, който е създал в училище е принтиран върху Международната космическа станция (ISS). Стъпването на 3D принтер на борда на станцията се счита за огромно развитие, отчасти заради високата цена и интензивност на доставките извън планетата.

В момент, който се оказа от решаващо значение за инженерството на 20-ти век,  учените от НАСА с вълнение оповестиха, че са открили начин да „напъхат квадратно колче в кръгла дупка – и то бързо” (метафора за откриване на нестандартно решение), изработвайки филтър като са използвали само материали, на разположение на астронавтите, изпратени с мисия на Луната на борда на Аполо 13.

Развиващата се технология на 3D принтирането има потенциала да рационализира проблема с нулевата точка на гравитация и да приближи НАСА в изследването на Марс.

3D-printer-made-in-space

„Помислете за Аполо 13, когато отказват части”, каза пред „The Christian Science Monitor” през 2014 Грант Лоуъри – мениджър Маркетинг и комуникации за партньора на НАСА в 3D принтирането “Made in Space”. „Без повече тиксо или паническо напъхване на  квадратни колчета в кръгли дупки”.

От НАСА са насърчили иновациите за 3D принтиране на училищен конкурс, награждавайки победителя с възможността да наблюдава как астронавтите принтират дизайна. Печелившият дизайн е дошъл от Робърт Хилън, който в момента е студент по инженерство в Университета на Алабама. Господин Хилън е наблюдавал принтирането на многофункционалния си и прецизен инструмент за поддръжка редом до екипа по контрол на мисиите към НАСА, според съобщението за печат на НАСА.

Хилън е използвал CAD дизайн, за да моделира многофункционален гаечен ключ с Velcro лента за лесно съхранение, докладваха от Alabama.com.

„Когато имаш проблем, той ще отведе до специфични изисквания и решения”, каза на Хилън астронавтът от НАСА Тим Копра по време на видеоразговор. „3D принтирането ти позволява да направиш бързо дизайн, който да отговори на тези изисквания. Това е красотата на този инструмент и тази технология”.

Работата на ученика подчертава още една ключова полезност на 3D принтирането. Инженери и дизайнери могат да прехвърлят шаблони, които създават на Земята до Международната космическа станция (ISS) чрез бавната поща на карго пратките или да ги изпратят от разстояние. Това би намалило времето необходимо за разрешаване на проблемите между астронавти и инженери на земята.

„Когато се счупи някоя част или инструмент е поставен на грешното място е трудно и ограничаващо откъм цена да се изпрати заменяща част”, каза в прессъобщение на НАСА Ники Уъркхайзър – мениджър на програмата за 3D принтиране към НАСА. „С тази технология, ние можем да изградим онова, което е нужно спрямо необходимостта, вместо да изчакваме за заменяща доставка. Можем дори да сме способни да изградим цели структури, използвайки материали, които бихме намерили на Марс.”

Макар 3D принтирането, което е още познато като адитивно производство да включва няколко техники, уникалните изисквания на космическата среда правят FDM (fused desposition modeling – технология за бързо прототипиране) най-пригодим в практиката. Другите методи, които втвърдяват лазерно вана пълна с течност или пудра, изискват повече стабилност от нулевата гравитация, която предлага средата. Преимуществото на FDM принтера е, че неговата дюза подобна на пистолет за лепило, завършва всеки слой преди да премине към следващия. Тези FDM принтери поставят слоеве от разтопени полимер върху стабилна плоча, използвайки предварително проектиран шаблон.

3D-printer-NASA-ekipaj

3D принтерите от тип FDM имат преимущество и с размерите си. Те могат да бъдат доста малки – принтерът върху ISS е с размера на микровълнова фурна.  ISS моделът използва термопластична смола (ABS) – същият полимер, който се използва за изработката на Лего играчките.

НАСА изпраща първия си 3D принтер на ISS през септември 2014 и от тогава той е принтирал 25 части. Космосът е не само следваща граница за 3D принтирането, но и вероятно най-практичната, защото технологията е най-практична при прототипиране или производството с еднократна цел.  “Made In Space” възнамерява 3D принтирането не просто да даде на астронавтите средство за принтиране на части, които имат нужда от поправка – например един филтър, но и да се възползва от предимството на условия с нулева гравитация, за да произведе дизайни, които иначе не биха били възможни.

Астронавтите на ISS инсталираха първото съоръжение „Made in Space” за 3D принтиране в края на април. Главният изпълнителен директор на калифорнийския стартъп Андрю Ръш нарече новото съоръжение за адитивно производство „голям момент за търговските площи”, защото предлага отдалечен достъп на дизайнерите на земята.

В края на краищата, то би могло да функционира като „магазин за машини в пространството”, предоставяйки лаборатория за тестване на нови дизайни на предприемачи, които желаят да изстрелят своите проекти в орбитата.

Източник:  http://www.csmonitor.com/

Превод: Светлина Трифонова

 Етикети: 3D Принтиране; 3D Сканиране; Приложения ;  Материали