NASA için tasarlanan bu Mars habitat 3D yazıcısı nasıl çalışır?


11

ArchDaily makalesi AI SpaceFactory NASA'nın 3D Baskılı Mars Habitat Mücadelesini Kazandı , sıra dışı bir malzeme kullanarak çalışan bir 3D baskı aparatını gösteriyor

Marian kayadan (simülant) ekstrakte edilen bazalt lifi ve yenilenebilir bitki bazlı biyoplastik.

Aşağıdaki fotoğraf yazıcının bir bölümünü göstermektedir. Bu yazıcı sadece bir bulamaç kurumaya mı bırakıyor yoksa karışım bir şekilde kendiliğinden katalizliyor veya sertleşiyor mu? Ayrıca on iki siyah hortumun merkezi nozul etrafında ne olduğunu merak ediyorum.

AI SpaceFactory NASA Yüzüncü Yıl Yarışması

AI SpaceFactory NASA Yüzüncü Yıl Yarışması

AI SpaceFactory NASA Yüzüncü Yıl Yarışması

Yanıtlar:


9

Genel tasarım görünümü ve hissi ile başlayalım: Bu yazıcı, kaynak robotuna oldukça benzeyen bir araç kafasına sahip robotik bir kol içerir ve muhtemelen benzer bir CAM yazılımı ile kontrol edilir.

bir kaynak robotuResim Robotics.org tarafından

Takım başı

Burada gerçekten ilginç olan kısım araç başı. Öyleyse bir bakalım ve OP tarafından verilen bilgilerle birlikte bazı parçaların nasıl yerleştirildiklerine ve bunlar hakkında neler görebileceklerine göre tersine mühendislik yapmaya çalışalım.

Siyah borular

Ana gövdeden baskı kafasına giden ve bazı mesafe disklerinin yanında biten 12 siyah boru demeti var. Bana göre, bunlar şüphesiz bir hava akışı sağlayan bir sisteme benziyor, bu yüzden büyük olasılıkla bir çeşit soğutma sistemi. Bu, makinenin tabanındaki büyük fanlar tarafından da desteklenir ve esnek boruya hava pompalanır.

Gümüş Tank

İlk resimde V7 (sürüm 7?) Veya VT (Virginia Tech'te olduğu gibi) veya üzerinde benzer bir şey olan gümüş bir tank gösterilmektedir. Bu yazıcının tabanına gri bir hortumla bağlanır. Ekstrüder üzerine montajı, bunun büyük olasılıkla baskı malzemesini peletlenmiş veya toz halinde tutan ve gri hortum yoluyla beslendiğini ima eder. Soruda verilen bilgilerden, dolgu maddesi olarak Mars tozunu kullanan bir çeşit PLA (mısır nişastasından sentezlenmiş) veya başka bir biyoplastik olabilir . Buradan, baskı malzemesi orta sütuna düşer ...

Orta Sütun

... mesafe diskinden kalın nozüle iniyor, bu yüzden ekstrüder ve ısıtıcı kombinasyonu olmalı. En tepesinde, Z yönelimli, mat gri tüpün içinde bir arbor olduğunu ima eden, bir ısıtma elemanından geçen erime peletlerini aşağıdaki nozüle bastırmak için büyük bir step motor var.

Baskı malzemesi ve daha fazla bilgi

Son resim gururla yazıcının yan tarafında "Autodesk" i gösterir. Autodesk, NASA'nın sahibi olduğu GMRO'nun Nathan Golino'nun Ağustos 2018'den itibaren uzayda baskı hakkında kendi bir makalesine sahip:

Aşınma, kullandığımız 3D yazıcıda bir sorun olmuştur. Malzeme sistemden ekstrüde edildiğinden besleme vidası ve namlu ve nozulda çok pürüzlüdür.

Bu, pelet tarzı bir ekstrüdere benzer genel makyajı doğrular.

Az miktarda atık plastiği regolith olarak bilinen ezilmiş kaya ile birleştirmek betondan daha güçlü bir katkı maddesi oluşturabilir. (resim başlığında)

Katkı-inşaat deneylerimizde kullandığımız malzeme, atık polimerlerle karıştırılmış regolittir. Polimerleri astronot çöpleri ve nakliye kapları şeklinde alabilir veya polimerleri sentezleyebilirsiniz. Bunu, nispeten düşük bir polimer / regolit oranına sahip regolit için bir bağlayıcı olarak, sıkıştırmada Portland çimentosuna oldukça benzer ve gerilme mukavemetinde 20 kat daha güçlü bir yapı malzemesi yapmak için kullanabilirsiniz.

"Atık polimer", ABS'den PETG'ye, PC üzerinden ASA'dan PLA'ya kadar herhangi bir şey olabilir, ancak plastik-regolit karışımının yüksek regolit tarafında olduğu görülmektedir. Görünüşe göre betondan çok plastik gibi davranır, erimiş bir macundan sert betona sertleşir / katılaşır.

İlginç bir ekstra tidbit olarak: Golino da mars yazıcıların şu anda seviye 2 ila 3'te olduğunu, burada 0 "genel konsept" ve 9 "uçmaya hazır" olduğunu belirtiyor, bu yüzden erken gelişimde.

Projenin arka planında daha fazla okuma - 2015'te bir tasarım yarışması - kol için yazılımın Autodesk PowerMill bile olabileceğini ima etti .

Yazıcının hunisinde V7 veya VT olup olmadığı sorusuna bakıldığında , OP'nin sorusunda aynı kubbe basılı bir makale ortaya çıktı: Virginia Tech, yukarıda belirtilen tasarım yarışmasının finallerine alınan ekiplerin bir parçasıydı ve finallerin bir parçası. Kazanan çıkan AI Uzay Fabrikası ekibiyle çalıştılar . Bir de ilgili makalede , yazıcı OP bize farklı bir açıdan görüldüğü ve soğutma boruları ve farklı uzun ekstrüder ile sıyrılmıştır edilebilir göstermiştir. Bize ekiplerin ve katılımcıların iş dağılımı hakkında biraz daha bilgi veriyor:

Yarışma inşaat aşaması için Autodesk BUILD Space'te AI SpaceFactory tarafından basılan geniş formatlı gemi. Takım, Virginia Tech ve Autodesk ile işbirliği içinde geliştirilmiştir.

Bunun arkasındaki ana şirket, AI SpaceFactory hareket halindeki bir on - soğutma borularının olmadan tek -, farklı bir versiyonunu gösterdi 10 Nisan 2019 tarihinde YouTube videosunun ve hava soğutmalı sürümün performansının yarışma finallerine sırasında 3 Mayıs 2019 , (uyarı 10 saatlik 3D baskı bolluğu!) 9: 52 : 12'de , diskin resim 1'de ne olduğunu öğrenmeye başlarız: Bu, navigasyon sorunları nedeniyle ne yazık ki delikten düşen yapının uç kapağıdır .

Aşağıdaki kısa ve yorumlu videoda , yazıcının pencere çerçevelerini ve tavan penceresini yerleştirmenin yanı sıra baskıdan sonra yapılan yük taşıma testini yerleştirmek için bir çeşit tutucu içerdiğini görüyoruz. Görünüşe göre, kullandıkları malzeme tekrar toza yeniden öğütüldükten sonra tekrar kullanılabilecek bir noktaya tasarlanmıştır.


Vay canına, böyle kapsamlı ve ilginç bir yanıtı araştırdığın ve bir araya getirdiğin için teşekkürler!
uhoh

1
Bu "V7" etiketi bana "VT" gibi görünüyor - vt.edu
Dijital Travma

1
@DigitalTrauma ipucu aslında bu yazıcı hakkında daha fazla ortaya çıktı! TEŞEKKÜRLER!
Trish
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.