本帖最后由 warrior熊 于 2023-7-20 22:03 編輯
2023年7月20日,南極熊獲悉,奧地利工程公司和原始設(shè)備制造商(OEM)Incus已經(jīng)完成了為期 18 個(gè)月的聯(lián)合項(xiàng)目,該項(xiàng)目旨在探索月球環(huán)境中 3D 打印和零廢物工作流程的可能性。
該項(xiàng)目是歐洲航天局(ESA)、OHBSystem AG和Lithoz共同努力的成果。在 ESA 的支持和 OHB System AG 的協(xié)調(diào)下,目標(biāo)是研究是否可以利用在月球上發(fā)現(xiàn)的金屬廢料(例如之前太空任務(wù)或舊衛(wèi)星的碎片)來生產(chǎn)高質(zhì)量的 3D 打印零件;诠饪痰慕饘僦圃欤↙MM)方法。這樣做將有助于改善人類在月球上的居住環(huán)境。該項(xiàng)目還考慮了使用仿月壤成分的替代材料(月球風(fēng)化層)造成月球土壤污染的可能性。
該項(xiàng)目的目標(biāo)是在月球基地建立一個(gè)類似于地球的 3D 打印棲息地,以適應(yīng)減輕的重力和輻射屏蔽。3D 打印機(jī)所需的修改主要涉及將其尺寸和重量降至最低。ESA 材料和工藝工程師 Martina Meisnar 博士說道:“考慮到將人類帶回月球并建立基地的挑戰(zhàn),就地資源利用(ISRU)的話題正在獲得更多的關(guān)注。Incus 和項(xiàng)目合作伙伴最近完成的此類項(xiàng)目表明,LMM 等制造方法非常適合這一項(xiàng)目!
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2023-7-20 21:58 上傳
△ESA 3D 打印零件。 圖片來自Incus
月球上的可持續(xù) 3D 打印
利用月球資源和回收廢金屬對于建造可持續(xù)月球基地至關(guān)重要。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),選擇 LMM方法是因?yàn)樗軌蚴褂没厥盏慕饘購U料進(jìn)行 3D 打印,同時(shí)確保打印和后處理過程中的安全性和簡便性。月球增材制造面臨著惡劣月球環(huán)境的挑戰(zhàn),包括大氣、重力、溫度、輻射和潛在的污染。然而,Incus 3D打印解決方案Hammer Lab35成功地使用回收鈦粉3D打印出高質(zhì)量零件,其強(qiáng)度可與金屬注射成型鈦零件(1000-1050 MPa)相媲美。
Incus公司表示,通過采用這種方法,鼓勵(lì)了無浪費(fèi)的可持續(xù)工作流程。此外,該項(xiàng)目優(yōu)先考慮創(chuàng)建環(huán)保粘合劑、增強(qiáng) 3D 打印的預(yù)處理和后處理方法以及測試適合未來月球應(yīng)用的不同原型。該項(xiàng)目成果對于建立可持續(xù)月球基地和推進(jìn)太空探索具有重要意義。
Incus 首席執(zhí)行官 GeraldMitteramskogler 博士說道:“這個(gè)項(xiàng)目已經(jīng)證明,LMM 技術(shù)能夠使用回收粉末作為原料,并提供可持續(xù)的零廢物工作流程。我們預(yù)計(jì)金屬回收技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展將為適用于月球環(huán)境、具有更穩(wěn)定的燒結(jié)工藝的金屬材料開辟道路!
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△Hammer Lab35。 圖片由 Incus GmbH 提供。
地外增材制造技術(shù)的發(fā)展
總部位于德克薩斯州的建筑 3D 打印公司ICON獲得了NASA價(jià)值 5720 萬美元的合同,負(fù)責(zé)開發(fā)地外建筑系統(tǒng)。該合同是 NASA 小型企業(yè)創(chuàng)新研究 (SBIR) 計(jì)劃第三階段的一部分,它使 ICON 能夠在其之前在奧林巴斯項(xiàng)目下所做的工作基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展。ICON 表示,它收到了近 6000 萬美元來支持其任務(wù)的進(jìn)展。作為該項(xiàng)目的一部分,ICON 與建筑公司BIG和SEArch+合作開發(fā)了一種新機(jī)器,能夠利用月球風(fēng)化層3D 打印永久性月球結(jié)構(gòu)。
此前,用于月球任務(wù)的可3D打印、可重復(fù)使用的發(fā)射和著陸平臺是由來自美國十所學(xué)院和大學(xué)的本科生團(tuán)隊(duì)開發(fā)的,他們都是NASA阿爾忒彌斯一代的成員。該概念被稱為月球羽流減緩裝置(Lunar PAD),涉及解決著陸燃燒期間遇到的長期存在的問題。這些燃燒常常導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣擾動(dòng)松散的月球塵埃,從而導(dǎo)致湍流。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn),該團(tuán)隊(duì)為月球 PAD 開發(fā)了一種新穎的內(nèi)部幾何形狀,讓人想起曼陀羅,以受控的層流方式改變月球塵埃的方向。這種設(shè)計(jì)旨在最大限度地減少通常由登月引發(fā)的沙塵暴的強(qiáng)度。值得注意的是,Lunar PAD 專為使用可用的月球風(fēng)化層進(jìn)行 3D 打印而設(shè)計(jì)。
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△3D 打印的月球發(fā)射和著陸平臺的內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)。照片來自 ICON。
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