Piecas galvenā instrumenta sastāvdaļas ir izgatavotas, kausējot elektronu staru, kas var pārraidīt dobās kastes starus un plānas sienas.Taču 3D drukāšana ir tikai pirmais solis.
Mākslinieka atveidē izmantotais instruments ir PIXL — rentgenstaru naftas ķīmijas ierīce, kas var analizēt iežu paraugus uz Marsa.Šī un augstāka attēla avots: NASA / JPL-Caltech
18. februārī, kad "Perseverance" roveris nolaidās uz Marsa, tas nesīs gandrīz desmit metāla 3D drukātas detaļas.Piecas no šīm daļām būs atrodamas aprīkojumā, kas ir būtisks rovera misijai: rentgenstaru Petrochemical Planetary Instrument jeb PIXL.PIXL, kas uzstādīts rovera konsoles galā, analizēs iežu un augsnes paraugus uz Sarkanās planētas virsmas, lai palīdzētu novērtēt dzīvības potenciālu.
PIXL 3D drukātajās daļās ietilpst priekšējais vāks un aizmugurējais vāks, montāžas rāmis, rentgena galds un galda balsts.No pirmā acu uzmetiena tie izskatās kā salīdzinoši vienkāršas detaļas, dažas plānsienu korpusa daļas un kronšteini, tie var būt izgatavoti no formētas lokšņu metāla.Tomēr izrādās, ka šī instrumenta (un rovera kopumā) stingrās prasības atbilst aditīvās ražošanas (AM) pēcapstrādes posmu skaitam.
Kad NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) inženieri izstrādāja PIXL, viņi nedomāja izgatavot 3D drukāšanai piemērotas detaļas.Tā vietā viņi ievēro stingru "budžetu", vienlaikus pilnībā koncentrējoties uz funkcionalitāti un izstrādājot rīkus, kas var veikt šo uzdevumu.Piešķirtais PIXL svars ir tikai 16 mārciņas;pārsniedzot šo budžetu, ierīce vai citi eksperimenti "izlēks" no rovera.
Lai gan detaļas izskatās vienkāršas, šis svara ierobežojums ir jāņem vērā, izstrādājot.Rentgenstaru darbagalds, atbalsta rāmis un montāžas rāmis ir aprīkoti ar dobu kastes siju, lai izvairītos no jebkāda papildu svara vai materiālu nestspējas, un korpusa pārsega siena ir plāna, un kontūra ciešāk aptver instrumentu.
Piecas PIXL 3D drukātās detaļas izskatās kā vienkāršas kronšteina un korpusa sastāvdaļas, taču stingriem partiju budžetiem šīm detaļām ir jābūt ļoti plānām sienām un dobām siju konstrukcijām, kas novērš tradicionālo ražošanas procesu, ko izmanto to ražošanā.Attēla avots: Carpenter Additives
Lai ražotu vieglas un izturīgas korpusa sastāvdaļas, NASA vērsās pie Carpenter Additive, metāla pulvera un 3D drukas ražošanas pakalpojumu sniedzēja.Tā kā šo vieglo detaļu konstrukcijas mainīšanai vai modificēšanai ir maz vietas, Carpenter Additive kā labāko ražošanas metodi izvēlējās elektronu staru kausēšanu (EBM).Šis metāla 3D drukāšanas process var radīt dobas kastes sijas, plānas sienas un citas funkcijas, kas nepieciešamas NASA dizainam.Tomēr 3D druka ir tikai pirmais solis ražošanas procesā.
Elektronu staru kausēšana ir pulvera kausēšanas process, kurā kā enerģijas avots tiek izmantots elektronu stars, lai selektīvi sakausētu metāla pulverus.Visa iekārta ir iepriekš uzkarsēta, drukāšanas process tiek veikts šajā paaugstinātajā temperatūrā, daļas tiek galvenokārt termiski apstrādātas, kad detaļas tiek drukātas, un apkārtējais pulveris ir daļēji saķepināts.
Salīdzinot ar līdzīgiem tiešās metāla lāzera saķepināšanas (DMLS) procesiem, EBM var radīt raupjāku virsmas apdari un biezākas īpašības, taču tā priekšrocības ir arī tādas, ka tas samazina vajadzību pēc atbalsta struktūrām un novērš nepieciešamību pēc lāzera procesiem.Termiskie spriegumi, kas var būt problemātiski.PIXL daļas nāk no EBM procesa, ir nedaudz lielāka izmēra, tām ir raupja virsma, un tās dobajā ģeometrijā aiztur pulverveida kūkas.
Elektronu staru kausēšana (EBM) var nodrošināt sarežģītas PIXL detaļu formas, taču, lai tās pabeigtu, ir jāveic virkne pēcapstrādes darbību.Attēla avots: Carpenter Additives
Kā minēts iepriekš, lai sasniegtu PIXL komponentu galīgo izmēru, virsmas apdari un svaru, ir jāveic virkne pēcapstrādes darbību.Pulvera atlikumu noņemšanai un virsmas izlīdzināšanai tiek izmantotas gan mehāniskās, gan ķīmiskās metodes.Pārbaude starp katru procesa posmu nodrošina visa procesa kvalitāti.Galīgais sastāvs ir tikai par 22 gramiem lielāks nekā kopējais budžets, kas joprojām ir pieļaujamā diapazonā.
Lai iegūtu sīkāku informāciju par šo detaļu ražošanu (tostarp mēroga faktoriem, kas saistīti ar 3D drukāšanu, pagaidu un pastāvīgu atbalsta konstrukciju dizainu un sīkāku informāciju par pulvera noņemšanu), lūdzu, skatiet šo gadījuma izpēti un skatieties jaunāko The Cool sēriju. Detaļu šovs Lai saprastu, kāpēc 3D drukāšanai šis ir neparasts ražošanas stāsts.
Oglekļa šķiedru armētajā plastmasā (CFRP) materiāla noņemšanas mehānisms ir drupināšana, nevis bīde.Tas atšķir to no citām apstrādes lietojumprogrammām.
Izmantojot īpašu frēzes ģeometriju un gludai virsmai pievienojot cietu pārklājumu, Toolmex Corp. ir radījis gala frēzi, kas ir ļoti piemērota aktīvai alumīnija griešanai.Instrumentu sauc par "Mako", un tas ir daļa no uzņēmuma SharC profesionālo instrumentu sērijas.
Izlikšanas laiks: 27. februāris 2021