कुंजी उपकरण के पांच घटक इलेक्ट्रॉन बीम पिघलने से बने होते हैं, जो खोखले बॉक्स बीम और पतली दीवारों को प्रसारित कर सकते हैं।लेकिन 3डी प्रिंटिंग केवल पहला कदम है।
कलाकार के प्रतिपादन में प्रयुक्त उपकरण PIXL है, जो एक एक्स-रे पेट्रोकेमिकल उपकरण है जो मंगल ग्रह पर चट्टान के नमूनों का विश्लेषण कर सकता है।इस छवि का स्रोत और ऊपर: NASA / JPL-Caltech
18 फरवरी को, जब "दृढ़ता" रोवर मंगल पर उतरा, तो यह लगभग दस धातु 3 डी मुद्रित भागों को ले जाएगा।इनमें से पांच भाग रोवर मिशन के लिए महत्वपूर्ण उपकरणों में पाए जाएंगे: एक्स-रे पेट्रोकेमिकल प्लैनेटरी इंस्ट्रूमेंट या PIXL।रोवर के कैंटिलीवर के अंत में स्थापित PIXL, वहां जीवन क्षमता का आकलन करने में मदद करने के लिए लाल ग्रह की सतह पर चट्टान और मिट्टी के नमूनों का विश्लेषण करेगा।
PIXL के 3डी प्रिंटेड भागों में इसका फ्रंट कवर और बैक कवर, माउंटिंग फ्रेम, एक्स-रे टेबल और टेबल सपोर्ट शामिल हैं।पहली नज़र में, वे अपेक्षाकृत सरल भागों की तरह दिखते हैं, कुछ पतली दीवार वाले आवास भागों और कोष्ठक, वे गठित शीट धातु से बने हो सकते हैं।हालांकि, यह पता चला है कि इस उपकरण (और सामान्य रूप से रोवर) की सख्त आवश्यकताएं एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग (एएम) में पोस्ट-प्रोसेसिंग चरणों की संख्या से मेल खाती हैं।
जब NASA की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी (JPL) के इंजीनियरों ने PIXL को डिज़ाइन किया, तो उन्होंने भागों को 3D प्रिंटिंग के लिए उपयुक्त बनाने के लिए निर्धारित नहीं किया।इसके बजाय, वे पूरी तरह से कार्यक्षमता और विकासशील उपकरणों पर ध्यान केंद्रित करते हुए एक सख्त "बजट" का पालन करते हैं जो इस कार्य को पूरा कर सकते हैं।PIXL का निर्धारित वजन केवल 16 पाउंड है;इस बजट से अधिक होने पर डिवाइस या अन्य प्रयोग रोवर से "कूद" जाएंगे।
हालांकि भाग सरल दिखते हैं, डिजाइन करते समय इस वजन सीमा को ध्यान में रखा जाना चाहिए।एक्स-रे कार्यक्षेत्र, समर्थन फ्रेम और बढ़ते फ्रेम सभी किसी भी अतिरिक्त वजन या सामग्री को वहन करने से बचने के लिए एक खोखले बॉक्स बीम संरचना को अपनाते हैं, और शेल कवर की दीवार पतली होती है और रूपरेखा उपकरण को अधिक बारीकी से घेरती है।
PIXL के पांच 3D प्रिंटेड हिस्से साधारण ब्रैकेट और हाउसिंग घटकों की तरह दिखते हैं, लेकिन सख्त बैच बजट के लिए इन भागों में बहुत पतली दीवारें और खोखले बॉक्स बीम संरचनाएं होती हैं, जो इनके निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली पारंपरिक निर्माण प्रक्रिया को समाप्त करती हैं।छवि स्रोत: बढ़ई योजक
हल्के और टिकाऊ आवास घटकों के निर्माण के लिए, नासा ने धातु पाउडर और 3 डी प्रिंटिंग उत्पादन सेवाओं के प्रदाता कारपेंटर एडिटिव की ओर रुख किया।चूंकि इन हल्के भागों के डिजाइन को बदलने या संशोधित करने के लिए बहुत कम जगह है, इसलिए बढ़ई योजक ने इलेक्ट्रॉन बीम पिघलने (ईबीएम) को सर्वोत्तम निर्माण विधि के रूप में चुना।यह धातु 3डी प्रिंटिंग प्रक्रिया नासा के डिजाइन के लिए आवश्यक खोखले बॉक्स बीम, पतली दीवारों और अन्य सुविधाओं का उत्पादन कर सकती है।हालाँकि, 3D प्रिंटिंग उत्पादन प्रक्रिया का पहला चरण है।
इलेक्ट्रॉन बीम मेल्टिंग एक पाउडर पिघलने की प्रक्रिया है जो एक ऊर्जा स्रोत के रूप में इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग चुनिंदा रूप से धातु पाउडर को एक साथ फ्यूज करने के लिए करती है।पूरी मशीन को पहले से गरम किया जाता है, इन ऊंचे तापमानों पर छपाई की प्रक्रिया की जाती है, जब भागों को मुद्रित किया जाता है तो भागों को अनिवार्य रूप से गर्मी से उपचारित किया जाता है, और आसपास के पाउडर को अर्ध-पाप किया जाता है।
समान प्रत्यक्ष धातु लेजर सिंटरिंग (डीएमएलएस) प्रक्रियाओं की तुलना में, ईबीएम खुरदरी सतह खत्म और मोटी विशेषताओं का उत्पादन कर सकता है, लेकिन इसके फायदे यह भी हैं कि यह समर्थन संरचनाओं की आवश्यकता को कम करता है और लेजर-आधारित प्रक्रियाओं की आवश्यकता से बचा जाता है।थर्मल तनाव जो समस्याग्रस्त हो सकते हैं।PIXL के पुर्जे EBM प्रक्रिया से निकलते हैं, आकार में थोड़े बड़े होते हैं, खुरदरी सतह वाले होते हैं, और खोखले ज्यामिति में ट्रैप पाउडर केक होते हैं।
इलेक्ट्रॉन बीम मेल्टिंग (EBM) PIXL भागों के जटिल रूप प्रदान कर सकता है, लेकिन उन्हें पूरा करने के लिए, पोस्ट-प्रोसेसिंग चरणों की एक श्रृंखला का प्रदर्शन किया जाना चाहिए।छवि स्रोत: बढ़ई योजक
जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, अंतिम आकार, सतह खत्म और PIXL घटकों के वजन को प्राप्त करने के लिए, पोस्ट-प्रोसेसिंग चरणों की एक श्रृंखला का प्रदर्शन किया जाना चाहिए।अवशिष्ट पाउडर को हटाने और सतह को चिकना करने के लिए यांत्रिक और रासायनिक दोनों तरीकों का उपयोग किया जाता है।प्रत्येक प्रक्रिया चरण के बीच निरीक्षण पूरी प्रक्रिया की गुणवत्ता सुनिश्चित करता है।अंतिम संरचना कुल बजट से केवल 22 ग्राम अधिक है, जो अभी भी स्वीकार्य सीमा के भीतर है।
इन भागों का निर्माण कैसे किया जाता है, इस बारे में अधिक विस्तृत जानकारी के लिए (3 डी प्रिंटिंग में शामिल पैमाने के कारक, अस्थायी और स्थायी समर्थन संरचनाओं का डिज़ाइन, और पाउडर हटाने पर विवरण सहित), कृपया इस केस स्टडी को देखें और द कूल का नवीनतम एपिसोड देखें। पार्ट्स शो यह समझने के लिए कि क्यों, 3D प्रिंटिंग के लिए, यह एक असामान्य उत्पादन कहानी है।
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पोस्ट करने का समय: फरवरी-27-2021