Στη διαδικασία της ανθρώπινης εξερεύνησης του διαστήματος, το «πρόβλημα της γραμμής ανεφοδιασμού» εξοπλισμού και υλικών εμποδίζει τους ανθρώπους να πετάξουν περαιτέρω στο διάστημα. Με τη ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας της τρισδιάστατης εκτύπωσης, καθίσταται δυνατή η επίτευξη «αυταρκείας» των εξαρτημάτων του διαστημικού σκάφους. Από τη λήψη των σχεδίων μέχρι το πάτημα του κουμπιού "εκτύπωση", κατασκευάστηκε γρήγορα ένα κλειδί - μπορείτε να φανταστείτε ότι αυτή είναι μια επέμβαση που εκτελείται από έναν αστροναύτη σε περιβάλλον μηδενικής βαρύτητας; Στην πραγματικότητα, αυτή είναι η πρώτη εμφάνιση τρισδιάστατου εκτυπωτή στο διάστημα.

Αναφέρεται ότι η NASA και η US Space Manufacturing Company υπέγραψαν σύμβαση για την από κοινού ανάπτυξη ενός διαστημικού συστήματος τρισδιάστατης εκτύπωσης. Στο Δεύτερο Παγκόσμιο Συνέδριο Νοημοσύνης στο Tianjin, το οποίο ολοκληρώθηκε πριν από λίγο, ορισμένοι ερευνητές είπαν ότι οι δυνατότητες εφαρμογής της τεχνολογίας διαστημικής τρισδιάστατης εκτύπωσης στον τομέα της αεροδιαστημικής ευφυούς κατασκευής είναι τεράστιες στο μέλλον.

Το αναπτυσσόμενο «εργοστάσιο διαστημικής κατασκευής»

Ξεκινώντας το 2010, η NASA και η US Space Manufacturing Corporation έχουν πραγματοποιήσει εκατοντάδες πειράματα σε περιβάλλοντα μικροβαρύτητας. Προκειμένου να υποστηρίξουν την ανάπτυξη της τεχνολογίας 3D εκτύπωσης, οι Ηνωμένες Πολιτείες ίδρυσαν επίσης την "National Additive Manufacturing Innovation Alliance" τον Αύγουστο του 2012. Το 2014, ο πρώτος διαστημικός 3D εκτυπωτής στον κόσμο έφτασε στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό με το διαστημόπλοιο "Dragon" , και τύπωσε διαδοχικά μια σειρά από εξαρτήματα και εξαρτήματα ειδικά για το διάστημα, αποκαλύπτοντας το προοίμιο της «κατασκευής στο διάστημα» της ανθρωπότητας.

Στην πραγματικότητα, το άνοιγμα μιας «εργοστάσιας κατασκευής διαστήματος» δεν είναι περίπλοκο. Η ιδέα είναι συνεπής με την παραδοσιακή εκτύπωση. Η τρισδιάστατη εκτύπωση είναι μια τεχνολογία ταχείας δημιουργίας πρωτοτύπων που κατασκευάζει αντικείμενα με βάση αρχεία μοντέλων και χρησιμοποιεί υλικά που μπορούν να συγκολληθούν, όπως κονιοποιημένα μέταλλα και πλαστικά, μέσω εκτύπωσης στρώσης προς στρώση. Η παραδοσιακή τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης περιλαμβάνει ροές διεργασιών, όπως επεξεργασία σε στρώματα, χύτευση επικάλυψης και θέρμανση στρώμα προς στρώμα.

Ωστόσο, η τρισδιάστατη εκτύπωση στο διάστημα δεν είναι απλώς «δομικά στοιχεία». Κάθε τρισδιάστατος εκτυπωτής που εκτοξεύεται στον ουρανό έχει έναν έξυπνο «πυρήνα». Οι αστροναύτες λαμβάνουν το ψηφιακό τρισδιάστατο μοντέλο των εξαρτημάτων που ανεβαίνουν στο έδαφος μέσω της επικοινωνίας από το διάστημα προς τη γη και μετά την επεξεργασία μετά το λογισμικό του 3D εκτυπωτή, μπορούν να δημιουργήσουν αυτόματα συγκεκριμένα δεδομένα ελέγχου και να εκτυπώσουν κωδικούς λειτουργίας. Επομένως, εφόσον υπάρχει ένα σταθερό «δίχτυ» μεταξύ του ουρανού και της γης, θεωρητικά κάθε εργαλείο μπορεί να σχεδιαστεί στο έδαφος, και στη συνέχεια να παραδοθεί σε έναν 3D εκτυπωτή για να ολοκληρωθεί η «κατασκευή του διαστήματος».

Τα τελευταία χρόνια, η διαστημική τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης έχει εκτιμηθεί ιδιαίτερα από χώρες σε όλο τον κόσμο. Τον Μάρτιο του 3, η NASA απέστειλε μια αναβαθμισμένη έκδοση του 2016D εκτυπωτή στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, επιτυγχάνοντας εκτύπωση μεγαλύτερου όγκου και μεγαλύτερης ανάλυσης στο διαστημικό περιβάλλον. το Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ στο Ηνωμένο Βασίλειο ανέπτυξε έναν εκτυπωτή που μπορεί να λειτουργεί σε μηδενική βαρύτητα. Ένας μεταλλικός τρισδιάστατος εκτυπωτής σε λειτουργία. Γερμανικό ερευνητικό ίδρυμα «τύπωσε» και φέτος μεταλλικά εργαλεία σε περιβάλλον μηδενικής βαρύτητας.

Ο «σωστός βοηθός» για τα διαστημικά ταξίδια

Στα τέλη του περασμένου αιώνα, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, το οποίο συγκέντρωσε την ανθρώπινη σοφία, εκτοξεύτηκε στο διάστημα. Λόγω των μικροσκοπικών σφαλμάτων στην κατασκευή του καθρέφτη, το τηλεσκόπιο Hubble μειώνεται άμεσα σε «μυωπία». Υπό τις συνθήκες της αεροδιαστημικής τεχνολογίας εκείνη την εποχή, οι άνθρωποι μπορούσαν να πραγματοποιήσουν μόνο μια άλλη εκτόξευση στο διάστημα και να εγκαταστήσουν ειδικά «γυαλιά μυωπίας» για το τηλεσκόπιο Hubble. Η όλη διαδικασία επισκευής απαιτεί την ολοκλήρωση εργασιών όπως η κατασκευή εδάφους, η μεταφορά αέρος-εδάφους και η συναρμολόγηση του χώρου. Τελικά χρειάστηκαν 4 χρόνια και εκατοντάδες εκατομμύρια δολάρια για να αποκατασταθεί αυτός ο εξοπλισμός ακριβείας στο κανονικό.

Τώρα, με τη διαστημική τρισδιάστατη εκτύπωση, οι «οφθαλμικές ασθένειες» που αντιμετωπίζει το τηλεσκόπιο Hubble μπορούν να γίνουν «χειρουργικές επεμβάσεις» επί τόπου στο διάστημα. Η διαστημική τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να εκτυπώσει μέρη με διαφορετικές λειτουργίες απευθείας στο διάστημα. Όπως όλοι γνωρίζουμε, το μέγεθος του διαστημικού σκάφους περιορίζεται κυρίως από το όχημα εκτόξευσης και τα εργοστάσια κατασκευής διαστημικών ανταλλακτικών μπορούν να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας διαστημική τρισδιάστατη εκτύπωση για να πραγματοποιηθεί η «διαστημική κατασκευή».

Η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης δείχνει ισχυρή αξία εφαρμογής και δυνατότητες ανάπτυξης στον αεροδιαστημικό τομέα, όχι μόνο συντομεύοντας τον κύκλο παραγωγής των αεροδιαστημικών προϊόντων, μειώνοντας το κόστος και βελτιώνοντας περαιτέρω την απόδοση του προϊόντος. Ως ολοκαίνουργια μέθοδος παραγωγής, τα προϊόντα που παράγονται με διαστημική τρισδιάστατη εκτύπωση μπορούν να χειριστούν εργασίες που είναι δύσκολο να ολοκληρωθούν με τις παραδοσιακές διαδικασίες παραγωγής. Για παράδειγμα, ένα εξάρτημα πρέπει να αντέχει σε υψηλή θερμοκρασία από τη μία πλευρά και υψηλή αντοχή στην άλλη πλευρά. Η τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να δείξει τα ταλέντα της.

Στις μέρες μας, οι άνθρωποι δίνουν προσοχή στο «φως του ταξιδιού», ειδικά στις διαστημικές πτήσεις. Η μεταφορά ενός τρισδιάστατου εκτυπωτή στο διάστημα μπορεί να σας γλιτώσει από την τεράστια ταλαιπωρία της μεταφοράς δεκάδων χιλιάδων εξαρτημάτων και εξαρτημάτων και χρειάζεται να μεταφέρετε μόνο μερικά κιλά «φυσίγγια» 3D εκτύπωσης.

Επιπλέον, η διαστημική τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορεί να μειώσει σημαντικά την εξάρτηση της διαστημικής πτήσης από το έδαφος. Σε σύγκριση με την εξαμηνιαία αναπλήρωση του διαστήματος, η τρισδιάστατη εκτύπωση διαρκεί μόνο λίγες ώρες για την παραγωγή των εξαρτημάτων που πρέπει να αντικατασταθούν, γεγονός που θα βελτιώσει σημαντικά την ευελιξία και την απόδοση συντήρησης του διαστημικού σταθμού και θα μειώσει την εξάρτηση του διαστημικού σταθμού από τα επίγεια συστήματα.

Προς το παρόν, οι άνθρωποι έχουν αρχίσει να σχεδιάζουν ένα σύστημα κατασκευής χώρου, το οποίο θα εκτυπώνει απευθείας κεραίες, πάνελ μπαταριών και άλλα εξαρτήματα και είδη πρώτης ανάγκης για την εργασία και τη ζωή στο διάστημα. Το Jet Propulsion Laboratory της NASA αναπτύσσει μια τυπική διαδικασία διαστημικής τρισδιάστατης εκτύπωσης, η οποία στοχεύει στη χρήση νέων τεχνολογιών για να είναι συμβατές με διαφορετικά μεταλλικά υλικά και να παράγει εξαρτήματα που είναι πιο προσαρμόσιμα στο περιβάλλον εφαρμογής του διαστήματος. Στο μέλλον, οι διαστημικοί τρισδιάστατοι εκτυπωτές θα έχουν τη δυνατότητα να παράγουν διάφορα εργαλεία, εξαρτήματα και καθημερινές ανάγκες σε μικρή κλίμακα και θα αποτελούν βασικό εξοπλισμό για επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις και εξερεύνηση του διαστήματος.

"Μετατρέψτε τα διαστημικά σκουπίδια σε θησαυρό"

Για να βοηθήσουν τους αστροναύτες που ταξιδεύουν στο διάστημα να πίνουν νερό κανονικά, οι άνθρωποι σχεδίασαν επίσης ένα κύπελλο νερού μηδενικής βαρύτητας χρησιμοποιώντας την επιφανειακή τάση του νερού, το οποίο έλυσε έξυπνα το πρόβλημα του νερού που επιπλέει παντού υπό την προϋπόθεση της έλλειψης βαρύτητας στο διάστημα. Ωστόσο, ένα τέτοιο έξυπνο προϊόν κατασκευάζεται στο έδαφος και στη συνέχεια απογειώνεται από το «Sky Express» είναι αναμφίβολα δαπανηρό.

Η εμφάνιση της διαστημικής τρισδιάστατης εκτύπωσης θα παίξει σημαντικό ρόλο στα ανθρώπινα διαστημικά ταξίδια.

Η Εθνική Υπηρεσία Αεροναυτικής και Διαστήματος κάποτε οραματίστηκε να εκτυπώσει ολόκληρο τον δορυφόρο απευθείας στο διάστημα και να τον βάλει σε τροχιά αφού παραχθεί και συναρμολογηθεί από το «Διαστημικό Εργοστάσιο Κατασκευής». Η τεχνολογία διαστημικής τρισδιάστατης εκτύπωσης μπορεί επίσης να δημιουργήσει καταφύγια και εργαλεία που χρειάζονται οι άνθρωποι για να επιβιβαστούν σε άλλους πλανήτες. Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος διερευνά τη χρήση τεχνολογίας τρισδιάστατης εκτύπωσης για την κατασκευή μιας σεληνιακής βάσης και η Εθνική Υπηρεσία Αεροναυπηγικής και Διαστήματος έχει ξεκινήσει ειδικά έναν διαγωνισμό τρισδιάστατης εκτύπωσης οικοτόπου στον Άρη.

Η διαστημική τρισδιάστατη εκτύπωση είναι ακόμα πιο μαγική, μπορεί να «μετατρέψει τη φθορά σε μαγεία» σαν μάγος. Μόλις καταστραφεί ένα προϊόν που κατασκευάζεται στο διάστημα, μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί λιώνοντάς το σε πρώτες ύλες. Η US Space Manufacturing Company διεξάγει έρευνα για επαναχρησιμοποιήσιμα διαστημικά υλικά τρισδιάστατης εκτύπωσης. Το ερευνητικό πρόγραμμα «Phoenix» που πραγματοποιείται από την Υπηρεσία Προηγμένων Ερευνητικών Έργων του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ στοχεύει στον καθαρισμό των διαστημικών σκουπιδιών αποσυναρμολογώντας παλιούς δορυφόρους και τη συναρμολόγηση τους σε έναν ολοκαίνουργιο διαστημικό εξοπλισμό με μέρη και εξαρτήματα των παλαιών δορυφόρων. Στο μέλλον, η διαστημική τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί επίσης να χρησιμοποιεί απαρχαιωμένους δορυφόρους στην τροχιά της γης ή να μεταβεί απευθείας στον πλανήτη για να αποκτήσει υλικά για «κατασκευή διαστήματος».

Η διαστημική τρισδιάστατη εκτύπωση δεν μπορεί μόνο να εκτυπώσει όλα τα είδη εξαρτημάτων, αλλά και τρόφιμα. Η χρήση διαστημικών τρισδιάστατων εκτυπωτών μπορεί να εκτυπώσει όλα τα είδη βρώσιμων πρώτων υλών σε πλούσιες και ποικίλες συσκευασίες διατροφής και οι αστροναύτες μπορούν επίσης να βιώσουν την αίσθηση του «σεφ» στο διάστημα.

Φυσικά για να πάει η τρισδιάστατη εκτύπωση στο διάστημα πρέπει να λυθούν μια σειρά από τεχνικά προβλήματα. Το μεγαλύτερο εμπόδιο είναι η «αβαρία». Στο διαστημικό περιβάλλον θα «πετάξουν» υλικά και κόλλα, κάτι που απαιτεί ειδικό σχεδιασμό στη δομή του εκτυπωτή. Επιπλέον, ο τρόπος επίλυσης προβλημάτων όπως η διάχυση των καυσαερίων που παράγονται από την εκτύπωση χώρου πρέπει να μελετηθεί περαιτέρω και να τελειοποιηθεί.

Σύνδεσμος σε αυτό το άρθρο: Τα ανταλλακτικά του διαστημικού σκάφους αναμένεται να είναι «αυτοδύναμα»

Δήλωση επανεκτύπωσης: Εάν δεν υπάρχουν ειδικές οδηγίες, όλα τα άρθρα σε αυτόν τον ιστότοπο είναι πρωτότυπα. Υποδείξτε την πηγή για την επανέκδοση: https://www.cncmachiningptj.com

Η PTJ® παρέχει μια πλήρη γκάμα κατασκευαστών κατά παραγγελία κατασκευασμένων εξαρτημάτων ακριβείας που κατασκευάζονται από μέρη αλουμινίου, μέρη ορείχαλκου, μπρούντζος, μέρη χαλκού, κράμα υψηλής απόδοσης, χαμηλή χάλυβα, άνθρακα χύτευση επενδύσεων, χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα και ανοξείδωτο κράμα. Δυνατότητα χειρισμού εξαρτημάτων έως +/-0.0002 in. ανοχής. Οι διαδικασίες περιλαμβάνουν cnc στροφή, cnc άλεση, κοπή με λέιζερ,.ISO 9001:2015 &AS-9100 πιστοποίηση.

Πείτε μας λίγα λόγια για τον προϋπολογισμό του έργου σας και τον αναμενόμενο χρόνο παράδοσης. Θα σχεδιάσουμε μαζί σας στρατηγική για να παρέχουμε τις πιο οικονομικές υπηρεσίες για να σας βοηθήσουμε να πετύχετε τον στόχο σας, Είστε ευπρόσδεκτοι να επικοινωνήσετε μαζί μας απευθείας ( sales@pintejin.com ).