海底立方公里中微子望遠(yuǎn)鏡安裝惠普尼龍3D打印零件

2021年2月25日，南極熊獲悉，意大利精密制造公司W(wǎng)eerg準(zhǔn)備為海底立方公里中微子望遠(yuǎn)鏡(KM3NeT)3D打印基本原件。這個望遠(yuǎn)鏡由荷蘭國家亞原子物理研究所（Nikhef）運營，位于地中海深處，占據(jù)了超過一立方公里的海底。KM3NeT幫助科學(xué)家們研究宇宙的構(gòu)件、它們之間的相互作用力以及空間和時間的結(jié)構(gòu)：黑洞就是其中的一個研究課題。

KM3NeT有助于尋找難以捉摸的中微子粒子的特性。通過對中微子的研究，研究人員希望發(fā)現(xiàn)宇宙射線的起源和宇宙中自然粒子加速的原因。國際網(wǎng)絡(luò)中的科學(xué)家將利用望遠(yuǎn)鏡尋找來自遙遠(yuǎn)的天體物理源的中微子，如超新星、伽馬射線或碰撞的恒星。KM3NeT的數(shù)千個光學(xué)傳感器能夠探測到深海中最微弱的光，這些光來自于中微子與地球碰撞產(chǎn)生的帶電粒子。

△南極熊配圖：HP Jet Fusion 5200  3D 打印機(jī)，支持打印尼龍材料

KM3NeT由數(shù)字光學(xué)模塊(DOM)組成：足球大小的玻璃球，里面裝滿了31根光電管，固定在海底。DOMs排列成數(shù)百條長約一公里的線 。

Nikhef請Weerg制作了尺寸為380毫米的半球體，這些半球體被匯集在一起，以小時望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)傳感器。這些成品球體經(jīng)過精密設(shè)計，以確保每個傳感器群的規(guī)格準(zhǔn)確。Weerg用新安裝的HP Multi Jet Fusion 5210 3D打印技術(shù)打印了這些半球體。

Weerg的總經(jīng)理Francesco Zanardo說："第一筆訂單大約在兩年前到達(dá)，從那時起，合作一直在有規(guī)律地進(jìn)行。到目前為止，我們已經(jīng)生產(chǎn)了大約300個這樣的球體，這些球體的特殊性在于具有惠普系統(tǒng)可以打印的最大尺寸。" 除了球體，許多較小的部件也被3D打印出來，同樣用于KM3NeT項目。

制造立方公里中微子望遠(yuǎn)鏡傳感器外殼的材料選擇的是尼龍PA12，Weerg除了PA11和聚丙烯之外，還提供了尼龍PA12。PA12具有剛性和耐性，成為需要對油、油脂、碳?xì)浠�合物有較高化學(xué)耐性的功能原型和最終部件的理想材料。此外，尼龍PA12的吸濕性極低，從而保證了其在任何環(huán)境和條件下的優(yōu)異性能。

Nikhef公司的Edward Berbee說："我們從2013年就開始著手這個項目，多年來我們接觸了大約50家不同的供應(yīng)商。起初，3D打印的價格太高，后來我們找到了一家價格合理的供應(yīng)商，但他只能將組件分成2個部分，我們必須在之后進(jìn)行粘合。這種解決方案肯定不是最優(yōu)的，于是我們繼續(xù)分析新的技術(shù)，直到發(fā)現(xiàn)惠普的Multi Jet Fusion系統(tǒng)。當(dāng)我們正在考慮像我們這樣的研究機(jī)構(gòu)是否應(yīng)該購買這套系統(tǒng)的時候，我們讀到了一篇文章，宣布了Weerg安裝惠普3D打印機(jī)的記錄"。Berbee和他的團(tuán)隊立即下了一個測試訂單，事實證明，在服務(wù)和質(zhì)量方面都非常出色。對Nikhef來說，另一個極有吸引力的好處是可以選擇為Weerg提供的部件噴漆，而之前研究所是手動完成的。"我們從Weerg訂購的零件都被涂成了黑色，成本絕對具有競爭力。"


編譯自：3dprintingmedia

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