Máy in 3D môi trường sống sao Hỏa này được chế tạo cho NASA hoạt động như thế nào?


11

Bài báo ArchD Daily AI SpaceFactory giành chiến thắng Thử thách môi trường sống trên sao Hỏa in 3D của NASA cho thấy một thiết bị in 3D hoạt động bằng cách sử dụng một vật liệu khác thường có chứa

sợi bazan được chiết xuất từ ​​đá Marian (simulant) và nhựa sinh học dựa trên thực vật tái tạo.

Ảnh dưới đây cho thấy một phần của máy in. Là máy in này chỉ để lại một bùn để khô, hoặc hỗn hợp bằng cách nào đó xúc tác hoặc cứng lại một cách tự nhiên? Tôi cũng đang tự hỏi mười hai vòi đen trông như thế nào xung quanh vòi trung tâm.

AI SpaceFactory Thử thách trăm năm của NASA

AI SpaceFactory Thử thách trăm năm của NASA

AI SpaceFactory Thử thách trăm năm của NASA

Câu trả lời:


9

Hãy bắt đầu với giao diện thiết kế chung: Máy in này chứa một cánh tay robot với đầu công cụ, khá giống với robot hàn và có thể được điều khiển bằng một phần mềm CAM tương tự.

robot hànẢnh của Robotics.org

Đầu công cụ

Phần thực sự thú vị ở đây là phần đầu công cụ. Vì vậy, hãy nhìn vào nó và cố gắng thiết kế đảo ngược việc sử dụng một số bộ phận bằng cách đặt chúng và những gì người ta có thể thấy về chúng, cùng với thông tin do OP cung cấp.

Ống đen

Có một bó gồm 12 ống đen đi từ thân chính đến đầu in, kết thúc ở cạnh một số đĩa khoảng cách. Đối với tôi, những thứ này trông giống như một hệ thống để tạo ra một luồng không khí, vì vậy rất có thể là một loại hệ thống làm mát. Điều này được hỗ trợ thêm bởi các quạt khổng lồ ở đế của máy, bơm không khí vào đường ống linh hoạt.

Bể bạc

Hình ảnh đầu tiên cho thấy một chiếc xe tăng màu bạc có nhãn V7 (phiên bản 7?) Hoặc VT (như trong Virginia Tech) hoặc một cái gì đó tương tự trên nó. Điều này được kết nối thông qua một ống màu xám đến cơ sở của máy in. Việc gắn nó qua gợi ý máy đùn, rằng đây là một phễu, rất có thể giữ nguyên liệu in ở dạng viên hoặc bột, và nó được đưa qua ống màu xám. Từ thông tin được đưa ra trong câu hỏi, nó có thể là một loại PLA (được tổng hợp từ bột bắp) hoặc nhựa sinh học khác sử dụng bụi sao Hỏa làm vật liệu độn. Từ đây, vật liệu in rơi vào cột trung tâm ...

Cột trung tâm

... đi xuyên qua đĩa khoảng cách vào vòi dày, vì vậy nó phải là tổ hợp máy đùn và máy sưởi. Ở phía trên của nó, có một động cơ bước lớn theo hướng Z, gợi ý rằng bên trong ống màu xám mờ là một arbor, nhấn các viên nóng chảy qua một phần tử gia nhiệt vào vòi bên dưới.

Tài liệu in và thông tin thêm

Hình ảnh cuối cùng hiển thị một cách tự hào "Autodesk" ở bên cạnh máy in. Autodesk có một bài viết riêng về in ấn trong không gian từ tháng 8 năm 2018, trong đó Nathan Golino của GMRO thuộc sở hữu của NASA tuyên bố điều này:

Sự mài mòn đã là một vấn đề với máy in 3D mà chúng tôi sử dụng. Nó rất thô trên vít cấp liệu, nòng súng và vòi phun khi vật liệu được đùn qua hệ thống.

Điều này xác nhận trang điểm chung giống như một máy đùn kiểu viên.

Kết hợp một lượng nhỏ nhựa thải với đá nghiền được gọi là regolith có thể tạo thành vật liệu xây dựng phụ gia mạnh hơn bê tông. (trên chú thích ảnh)

Vật liệu chúng tôi đã sử dụng trong các thí nghiệm xây dựng phụ gia của chúng tôi là regolith trộn với các polyme thải. Bạn có thể nhận được các polyme dưới dạng thùng rác phi hành gia và các thùng chứa vận chuyển, hoặc bạn có thể tổng hợp các polyme. Bạn có thể sử dụng nó như một chất kết dính cho regolith, với tỷ lệ polymer tương đối thấp so với regolith, để tạo ra vật liệu xây dựng khá giống với xi măng Portland về độ nén và độ bền kéo gấp 20 lần.

"Chất thải polymer" có thể là bất cứ thứ gì từ ABS đến PETG, từ ASA qua PC đến PLA, nhưng có vẻ như hỗn hợp nhựa-to-regolith nằm ở phía regolith cao. Có vẻ như nó hoạt động giống như một loại nhựa hơn là bê tông, làm cứng / hóa rắn từ một chất dán nóng chảy sang bê tông cứng của nó khi nó nguội đi.

Như một thông tin bổ sung thú vị: Golino cũng tuyên bố rằng máy in sao hỏa đang ở cấp độ 2 đến cấp 3, trong đó 0 là "khái niệm chung" và 9 "sẵn sàng bay", vì vậy trong giai đoạn đầu phát triển.

Đọc thêm về nền tảng của dự án - một cuộc thi thiết kế vào năm 2015 - gợi ý, phần mềm dành cho cánh tay thậm chí có thể là Autodesk PowerMill.

Nhìn lại câu hỏi nếu đó là V7 hay VT trên phễu của máy in, một bài báo có cùng mái vòm được in trong câu hỏi của OP đã xuất hiện: Virginia Tech là một phần của đội được đưa vào vòng chung kết của cuộc thi thiết kế nói trên và đã được một phần của trận chung kết Họ đã làm việc với nhóm AI Space Factory , chiến thắng. Trong một bài viết liên quan , máy in OP cho chúng ta thấy chúng ta có thể được nhìn thấy từ một góc độ khác và tước các ống làm mát và với một máy đùn khác, dài hơn. Nó cho chúng tôi biết thêm một chút về phân phối công việc của các đội và người tham gia:

Tàu khổ lớn được in bởi AI SpaceFactory trong Autodesk BUILD Space cho giai đoạn xây dựng của cuộc thi. Công cụ này được phát triển với sự hợp tác của Virginia Tech và Autodesk.

Công ty chính đằng sau nó, AI SpaceFactory , đã cho thấy một phiên bản khác - phiên bản không có ống làm mát - chuyển động trên video YouTube vào ngày 10 tháng 4 năm 2019 và hiệu suất của phiên bản làm mát bằng không khí trong trận chung kết cạnh tranh vào ngày 3 tháng 5 năm 2019 (cảnh báo, 10 giờ của thiên hà in 3D!) Vào lúc 9:51:12, chúng ta cũng bắt đầu tìm hiểu cái đĩa đó trong hình 1: Đó là phần cuối của cấu trúc buồn bã rơi xuống lỗ do vấn đề điều hướng.

Trong video ngắn hơn và được nhận xét sau đây , chúng tôi thấy rằng máy in cũng chứa một số loại kẹp để đặt khung cửa sổ và giếng trời cũng như kiểm tra khả năng chịu tải được thực hiện sau khi in. Rõ ràng, vật liệu họ sử dụng được thiết kế đến mức có thể tái sử dụng sau khi lấy lại thành bụi.


Wow, cảm ơn bạn đã điều tra và đưa ra một câu trả lời thấu đáo và thú vị như vậy!
uhoh

1
Cái nhãn "V7" đó trông rất giống "VT" đối với tôi - vt.edu
Chấn thương kỹ thuật số

1
@DigitalTrauma gợi ý của bạn thực sự chưa khám phá nhiều hơn về máy in này! CẢM ƠN!
Trish
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.