در فرآیند اکتشاف انسان در فضا، "مشکل خط تامین" تجهیزات و مواد مانع از پرواز بیشتر مردم به فضا شده است. با توسعه سریع فناوری پرینت سه بعدی، دستیابی به «خودکفایی» اجزای فضاپیما ممکن شده است. از دریافت نقشه های طراحی گرفته تا فشار دادن دکمه "چاپ"، آچاری به سرعت ساخته شد - آیا می توانید تصور کنید که این عملیات توسط یک فضانورد در محیطی با جاذبه صفر انجام می شود؟ در واقع این اولین حضور پرینتر سه بعدی در فضا است.

گزارش شده است که ناسا و شرکت تولید فضایی ایالات متحده قراردادی را برای توسعه مشترک یک سیستم پرینت سه بعدی فضایی امضا کرده اند. در دومین کنفرانس جهانی هوش در تیانجین، که چندی پیش به پایان رسید، برخی از محققان گفتند که پتانسیل کاربرد فناوری چاپ سه بعدی فضایی در زمینه تولید هوشمند هوافضا در آینده بسیار زیاد است.

پررونق "کارخانه تولید فضایی"

از آغاز سال 2010، ناسا و شرکت تولید فضایی ایالات متحده صدها آزمایش را در محیط های ریزگرانشی انجام داده اند. به منظور حمایت از توسعه فناوری چاپ سه بعدی، ایالات متحده همچنین در آگوست 3 "اتحاد ملی نوآوری تولید افزودنی" را تأسیس کرد. در سال 2012، اولین چاپگر سه بعدی فضایی جهان با فضاپیمای "دراگون" به ایستگاه فضایی بین المللی رسید. و پی در پی مجموعه ای از قطعات و اجزای خاص فضا را چاپ کرد و مقدمه ای برای "ساخت در فضا" بشر را آشکار کرد.

در واقع، افتتاح یک "کارخانه تولید فضا" پیچیده نیست. این مفهوم با چاپ سنتی سازگار است. چاپ سه بعدی یک فناوری نمونه سازی سریع است که اشیاء را بر اساس فایل های مدل می سازد و از مواد قابل اتصال مانند فلزات پودری و پلاستیک از طریق چاپ لایه به لایه استفاده می کند. فناوری چاپ سه بعدی سنتی شامل جریان‌های فرآیندی مانند پردازش لایه‌ای، قالب‌گیری روی هم و گرمایش لایه به لایه است.

با این حال، چاپ سه بعدی در فضا صرفاً "بلوک های سازنده" نیست. هر چاپگر سه بعدی که به آسمان پرتاب می شود یک "هسته" هوشمند دارد. فضانوردان مدل سه بعدی دیجیتالی قطعات بارگذاری شده روی زمین را از طریق ارتباط فضا به زمین دریافت می کنند و پس از پردازش پس از نرم افزار چاپگر سه بعدی، می توانند به طور خودکار داده های کنترلی خاص و کدهای عملیات چاپ را تولید کنند. بنابراین، تا زمانی که یک "شبکه" ثابت بین آسمان و زمین وجود دارد، از نظر تئوری می توان هر ابزاری را روی زمین طراحی کرد و سپس برای تکمیل "تولید فضا" به یک چاپگر سه بعدی تحویل داد.

در سال های اخیر، فناوری پرینت سه بعدی فضایی بسیار مورد توجه کشورهای سراسر جهان قرار گرفته است. در مارس 3، ناسا یک نسخه ارتقا یافته از چاپگر سه بعدی را به ایستگاه فضایی بین المللی ارسال کرد که به چاپ حجم بیشتر و وضوح بالاتر در محیط فضا دست یافت. دانشگاه بیرمنگام در بریتانیا چاپگری ساخته است که می تواند در گرانش صفر کار کند. چاپگر سه بعدی فلزی در حال کار؛ یک موسسه تحقیقاتی آلمانی نیز امسال ابزارهای فلزی را در محیطی با جاذبه صفر "چاپ" کرد.

"دستیار مناسب" برای سفر فضایی

در پایان قرن گذشته، تلسکوپ فضایی هابل، که خرد بشر را جمع آوری کرد، به فضا پرتاب شد. به دلیل خطاهای کوچک در ساخت آینه، تلسکوپ هابل مستقیماً به "نزدیک بینی" کاهش می یابد. تحت شرایط فناوری هوافضا در آن زمان، مردم فقط می‌توانستند یک پرتاب فضایی دیگر انجام دهند و به‌ویژه «عینک نزدیک‌بینی» را برای تلسکوپ هابل نصب کنند. کل فرآیند تعمیر نیاز به تکمیل عملیاتی مانند ساخت زمین، حمل و نقل هوا به زمین و مونتاژ فضا دارد. در نهایت 4 سال و صدها میلیون دلار طول کشید تا این تجهیزات دقیق به حالت عادی بازگردند.

اکنون، با پرینت سه بعدی فضایی، «بیماری های چشمی» که تلسکوپ هابل با آن مواجه می شود، می تواند «جراحی» در محل در فضا باشد. پرینت سه بعدی فضایی می تواند قطعات با عملکردهای مختلف را مستقیماً در فضای بیرونی چاپ کند. همانطور که همه ما می دانیم، اندازه فضاپیماها عمدتاً توسط وسیله پرتاب محدود می شود و کارخانه های تولید قطعات فضایی را می توان با استفاده از چاپ سه بعدی فضایی برای تحقق "تولید فضایی" ساخت.

فناوری چاپ سه بعدی ارزش کاربردی و پتانسیل توسعه قوی در زمینه هوافضا را نشان می دهد، نه تنها چرخه تولید محصولات هوافضا را کوتاه می کند، هزینه ها را کاهش می دهد و عملکرد محصول را بیشتر بهبود می بخشد. به عنوان یک روش تولید کاملاً جدید، محصولات ساخته شده با پرینت سه بعدی فضایی می توانند وظایفی را انجام دهند که انجام آنها با فرآیندهای تولید سنتی دشوار است. به عنوان مثال، یک قطعه باید در یک طرف دمای بالا و از طرف دیگر مقاومت بالایی داشته باشد. پرینت سه بعدی می تواند استعدادهای خود را نشان دهد.

امروزه مردم به "نور سفر" به ویژه در پروازهای فضایی توجه می کنند. حمل یک چاپگر سه بعدی به فضا می تواند شما را از دردسر عظیم حمل ده ها هزار قطعه و قطعه نجات دهد و فقط باید چند کیلوگرم «کارتریج» پرینت سه بعدی حمل کنید.

علاوه بر این، فناوری پرینت سه بعدی فضایی می تواند وابستگی پرواز فضایی به زمین را تا حد زیادی کاهش دهد. در مقایسه با تکمیل فضای نیمه سالانه، پرینت سه بعدی فقط چند ساعت طول می کشد تا قطعاتی را که نیاز به تعویض دارند تولید کند، که انعطاف پذیری و کارایی تعمیر و نگهداری ایستگاه فضایی را تا حد زیادی بهبود می بخشد و وابستگی ایستگاه فضایی به سیستم های زمینی را کاهش می دهد.

در حال حاضر، مردم شروع به طراحی یک سیستم ساخت فضا کرده اند که به طور مستقیم آنتن، پنل باتری و سایر اجزا و ملزومات کار و زندگی در فضا را چاپ می کند. آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا در حال توسعه یک فرآیند استاندارد پرینت سه بعدی فضایی است که هدف آن استفاده از فناوری های جدید برای سازگاری با مواد فلزی مختلف و تولید قطعاتی است که سازگاری بیشتری با محیط کاربرد فضایی دارند. پرینترهای سه بعدی فضایی در آینده توانایی تولید ابزارها، قطعات و ملزومات روزانه مختلف را در مقیاس کوچک خواهند داشت و تجهیزات استاندارد پروازهای فضایی سرنشین دار و اکتشافات فضایی خواهند بود.

"تبدیل زباله های فضایی به گنج"

برای کمک به فضانوردانی که در فضا سفر می‌کنند آب بنوشند، مردم همچنین با استفاده از کشش سطحی آب یک فنجان آب با گرانش صفر طراحی کردند که به طرز هوشمندانه‌ای مشکل شناور بودن آب در همه جا را در شرایط بی وزنی در فضا حل کرد. با این حال، چنین محصول مبتکرانه ای بر روی زمین تولید می شود و سپس با "اسکای اکسپرس" بدون شک پرهزینه است.

ظهور پرینت سه بعدی فضایی نقش مهمی در سفرهای فضایی انسان خواهد داشت.

سازمان ملی هوانوردی و فضایی زمانی پیش بینی کرد که کل ماهواره را مستقیماً در فضا چاپ کند و پس از تولید و مونتاژ توسط "کارخانه تولید فضایی" در مدار قرار دهد. فناوری پرینت سه بعدی فضایی همچنین می تواند پناهگاه ها و ابزارهای مورد نیاز انسان برای سوار شدن به سیارات دیگر بسازد. آژانس فضایی اروپا در حال بررسی استفاده از فناوری چاپ سه بعدی برای ساخت پایگاهی در ماه است و اداره ملی هوانوردی و فضایی به طور ویژه مسابقه پرینت سه بعدی زیستگاه مریخ را راه اندازی کرده است.

پرینت سه بعدی فضایی حتی جادویی تر است، می تواند مانند یک شعبده باز پوسیدگی را به جادو تبدیل کند. هنگامی که یک محصول ساخته شده در فضا آسیب می بیند، می توان آن را با ذوب کردن آن به مواد خام دوباره استفاده کرد. شرکت تولید فضایی ایالات متحده در حال انجام تحقیقاتی بر روی مواد پرینت سه بعدی فضایی قابل استفاده مجدد است. پروژه تحقیقاتی "ققنوس" که توسط آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته وزارت دفاع ایالات متحده انجام می شود، با هدف پاکسازی زباله های فضایی با از بین بردن ماهواره های قدیمی و مونتاژ مجدد آنها به تجهیزات فضایی کاملاً جدید با قطعات و اجزای ماهواره های قدیمی است. در آینده، پرینت سه بعدی فضایی می تواند از ماهواره های منسوخ در مدار زمین نیز استفاده کند یا مستقیماً به این سیاره رفته و موادی را برای «ساخت فضا» به دست آورد.

پرینت سه بعدی فضایی نه تنها می تواند انواع اجزا، بلکه غذا را نیز چاپ کند. با استفاده از پرینترهای سه بعدی فضایی می توان انواع مواد خام خوراکی را در بسته های غذایی غنی و متنوع چاپ کرد و فضانوردان نیز می توانند احساس "آشپز" بودن در فضا را تجربه کنند.

البته برای اینکه پرینت سه بعدی به فضا برود یک سری مشکلات فنی باید حل شود. بزرگترین مانع «بی وزنی» است. در محیط فضا، مواد و چسب "پرواز می کنند" که نیاز به طراحی خاصی روی ساختار چاپگر دارد. علاوه بر این، چگونگی حل مشکلاتی مانند انتشار گاز خروجی از اگزوز تولید شده توسط چاپ فضایی نیاز به مطالعه بیشتر و تکمیل شدن دارد.

پیوند به این مقاله انتظار می رود قطعات فضاپیما "خودکفا" باشد

بیانیه چاپ مجدد: اگر دستورالعمل خاصی وجود ندارد، تمام مقالات این سایت اصلی هستند. لطفا منبع چاپ مجدد را ذکر کنید: https://www.cncmachiningptj.com

PTJ® طیف کاملی از تولید کنندگان سفارشی قطعات ساخته شده دقیق را ارائه می دهد قطعات آلومینیومی, قطعات برنجی، برنز، قطعات مس، آلیاژ با عملکرد بالا، کم فولاد کربن ریخته گری سرمایه گذاری، فولاد پر کربن و آلیاژ فولاد ضد زنگ. قابلیت جابجایی قطعات تا +/-0.0002 اینچ. فرآیندها شامل چرخش cnc, فرزکاری CNC, برش لیزریدارای گواهی ISO 9001:2015 & AS-9100.

کمی در مورد بودجه پروژه و زمان تحویل مورد انتظار خود به ما بگویید. ما با شما استراتژی خواهیم داشت تا مقرون به صرفه ترین خدمات را برای کمک به شما در دستیابی به هدف خود ارائه دهیم، می توانید مستقیماً با ما تماس بگیرید ( sales@pintejin.com ).