NASA JPL cung cấp thêm thông tin chi tiết về các bộ phận kim loại in 3D của Perseverance Rover
Ngày tạo: 21/10/2020 4:53:58 CHNASA đang khám phá công nghệ gia công đắp lớp để chế tạo động cơ tên lửa và tiền đồn tiềm năng trên mặt trăng và sao Hỏa. Tương lai gần là một cột mốc quan trọng khác: NASA’s Perseverance Rover hạ cánh xuống Hành tinh Đỏ vào ngày 18 tháng 2 năm 2021, mang theo 11 bộ phận kim loại được chế tạo bằng in 3D (một số bộ phận trong số đó được sản xuất bởi Carpenter Technology, như Như chúng tôi đã báo cáo trong cuộc phỏng vấn độc quyền này) Sách điện tử của nhà cung cấp dịch vụ AM Focus 2020 của 3dpbm)
Việc sử dụng in 3D cho phép các kỹ sư tận dụng các thiết kế và đặc điểm độc đáo, chẳng hạn như làm cho phần cứng nhẹ hơn, mạnh hơn hoặc phản ứng với nhiệt hoặc lạnh. Andre Pate, người đứng đầu bộ phận sản xuất phụ gia tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực của NASA ở Nam California, cho biết: “Nó giống như làm việc với giấy cói. "Bạn xây dựng từng lớp phần tử và sẽ sớm có các phần chi tiết."
Sự tò mò tiền thân của Perseverance là sứ mệnh đầu tiên đưa công nghệ in 3D lên "Hành tinh Đỏ". Nó hạ cánh vào năm 2012 với các bộ phận bằng gốm in 3D trong thiết bị phân tích mẫu lò (SAM) của Mars Rover. Kể từ đó, NASA đã tiếp tục thử nghiệm in 3D cho tàu vũ trụ để đảm bảo rằng mọi người hiểu rõ ràng về độ tin cậy của các bộ phận.
Là một “cấu trúc phụ”, các bộ phận được in của Perseverance sẽ không gây nguy hiểm cho sứ mệnh nếu chúng không hoạt động như kế hoạch, nhưng như Pater đã nói, “việc giao những bộ phận này cho sao Hỏa là một cột mốc quan trọng, điều này sẽ làm tăng số lượng bộ phận ở Hoa Kỳ. Sản xuất gỗ mở ra nhiều cánh cửa hơn cho ngành công nghiệp vũ trụ."
 |
Vỏ PIXL
Trong số 11 bộ phận in được gửi đến sao Hỏa, 5 bộ phận nằm trong thiết bị PIXL Perseverance. Viết tắt của Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry, thiết bị có kích thước như hộp cơm trưa sẽ giúp người thám hiểm tìm kiếm các dấu hiệu của sự sống vi sinh vật đã hóa thạch bằng cách bắn chùm tia X vào bề mặt đá để phân tích chúng.
PIXL chia sẻ không gian với các công cụ khác trong tháp pháo xoay 88 pound (40 kg) ở cuối cánh tay rô bốt dài 7 foot (2 mét) của người lái. Để làm cho thiết bị càng nhẹ càng tốt, nhóm JPL đã thiết kế vỏ titan hai mảnh của PIXL, một khung gắn và hai thanh chống để cố định vỏ vào phần cuối của cánh tay là rỗng và cực kỳ mỏng. Trên thực tế, các bộ phận, được in 3D bởi một nhà cung cấp có tên là Carpenter Additive, có khối lượng nhỏ hơn ba hoặc bốn lần so với nếu chúng được sản xuất thông thường.
Michael Schein, kỹ sư cơ khí hàng đầu của PIXL tại JPL cho biết: “Theo một nghĩa rất thực, in 3D đã làm cho thiết bị này trở nên khả thi. Những kỹ thuật này cho phép chúng tôi đạt được khối lượng thấp và độ chính xác cao không thể làm được bằng chế tạo thông thường.”
 |
MOXIE tăng nhiệt
Sáu bộ phận in 3D khác của Perseverance có thể được tìm thấy trong một công cụ có tên là Thử nghiệm sử dụng tài nguyên oxy tại chỗ trên sao Hỏa - Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment, hoặc MOXIE.
Thiết bị này sẽ thử nghiệm các công nghệ có thể tạo ra lượng oxy công nghiệp trong tương lai để sản xuất thuốc phóng tên lửa trên sao Hỏa, từ đó giúp các phi hành gia quay trở lại Trái đất.
Để tạo ra oxy, MOXIE làm nóng không khí trên sao Hỏa lên gần 1.500 độ F (800 độ C). Có sáu bộ trao đổi nhiệt trong các tấm hợp kim niken hình lòng bàn tay của thiết bị, có thể bảo vệ các thành phần quan trọng của thiết bị khỏi nhiệt độ cao.
Mặc dù bộ trao đổi nhiệt truyền thống cần được gia công cần được cấu tạo từ hai phần và sau đó được hàn lại với nhau, tại Caltech gần đó (JPL do NASA quản lý), mỗi bộ phận in 3D của MOXIE đều được in 3D tổng thể.
Samad Firdosy, kỹ sư vật liệu tại JPL, cho biết: “Loại chi tiết niken này được gọi là siêu hợp kim vì chúng có thể duy trì độ bền ngay cả ở nhiệt độ rất cao.” Superalloys thường được tìm thấy trong máy bay phản lực. Trong động cơ hoặc tuabin phát điện. Ngay cả ở nhiệt độ cao, chúng thực sự có thể chống ăn mòn rất tốt. "
Bất chấp sự tiện lợi do quy trình sản xuất mới mang lại, mỗi lớp hợp kim được đặt bởi máy in có thể tạo thành các lỗ rỗng hoặc vết nứt làm suy yếu độ bền của vật liệu. Để tránh điều này, các tấm được xử lý trong máy ép đẳng nhiệt nóng (máy nghiền khí) để làm nóng vật liệu lên trên 1.832 độ F (1.000 độ C) và áp lực mạnh đều xung quanh bộ phận. Sau đó, các kỹ sư đã sử dụng kính hiển vi và thử nghiệm cơ học rộng rãi để kiểm tra cấu trúc vi mô của các bộ trao đổi nhiệt và đảm bảo chúng phù hợp cho các chuyến bay vào vũ trụ.
Tags: data design data design viet nam ddv CAM Software rhinocam rhino cad cam rhinocam price rhinocam for rhino 6 mecsoft rhinocam
.jpg)
.jpg)