פרויקט אינקוס מראה הבטחה להדפסת חלקי מתכת בתלת מימד על הירח – תעשיית הדפסת תלת מימד

חברת הנדסה אוסטרית ו-OEM אינקוס השלימה את הפרויקט המשותף של 18 חודשים שבוחן את האפשרויות של הדפסת תלת מימד וזרימת עבודה אפס פסולת בסביבת הירח.

פרויקט זה היה מאמץ צוות שכלל את סוכנות החלל האירופית (ESA), OHB System AGו Lithoz. בתמיכת ה-ESA ובתיאום על ידי OHB System AG, המטרה הייתה לחקור האם ניתן להשתמש בשאריות מתכת שנמצאו על הירח (כגון פסולת ממשימות חלל קודמות או לוויינים ישנים) כדי לייצר חלקים מודפסים בתלת מימד באיכות גבוהה באמצעות שיטת ייצור מתכת מבוססת ליטוגרפיה (LMM). פעולה זו תסייע בשיפור ההתיישבות האנושית על הירח. הפרויקט בחן גם אפשרות של זיהום מאדמת הירח על ידי שימוש בחומר חלופי (רגולית הירח) המחקה את הרכב אדמת הירח.

הפרויקט מכוון לבית גידול להדפסת תלת-ממד על בסיס ירח הדומה לזה של כדור הארץ, המתאים לכוח המשיכה המופחת ומיגון קרינה. השינויים הרצויים למדפסת התלת מימד כללו בעיקר צמצום גודלה ומשקלה למינימום. "בהתחשב באתגר של החזרת בני אדם לירח ובניית בסיס, הנושא של ניצול משאבים במקום (ISRU) תופס תאוצה משמעותית. פרויקטים כמו זה, שהושלמו לאחרונה על ידי Incus ושותפי הפרויקט, מוכיחים ששיטות ייצור כמו LMM הן מועמדות טובות מאוד לתמוך במאמץ כזה", אמרה ד"ר מרטינה מייזנר, מהנדסת חומרים ותהליכים ב-ESA.

הדפסת תלת מימד בת קיימא על הירח

ניצול משאבי הירח ומיחזור גרוטאות מתכות חיוניים לבסיס ירח בר קיימא. כדי להשיג זאת, נבחרה שיטת ה-LMM בשל יכולתה להדפיס בתלת-ממד באמצעות פסולת מתכת ממוחזרת תוך הקפדה על בטיחות וקלות במהלך ההדפסה והפוסט-עיבוד. ייצור תוספים לירח מתמודד עם אתגרים מסביבת הירח הקשה, כולל אטמוספרה, כוח משיכה, טמפרטורה, קרינה וזיהום פוטנציאלי. עם זאת, פתרון ההדפסה התלת מימדית של Incus, Hammer Lab35הדפסת 3D בהצלחה חלקים באיכות גבוהה באמצעות אבקת טיטניום ממוחזרת עם חוזק דומה לחלקי טיטניום יצוקים בהזרקת מתכת (1000-1050 MPa).

על ידי שימוש בגישה זו, עודדו זרימת עבודה בת קיימא ללא בזבוז, אומרת החברה. יתרה מכך, הפרויקט נתן עדיפות ליצירת קלסר ידידותי לסביבה ושיפור שיטות עיבוד קדם ואחרי להדפסת תלת מימד ובדיקת אבות טיפוס שונים המתאימים ליישומי ירח עתידיים. לתוצאות הפרויקט הזה יש משמעות מהותית להקמת בסיסי ירח ברי קיימא ולקידום חקר החלל.

"פרויקט זה הוכיח שטכנולוגיית LMM מסוגלת להשתמש באבקה ממוחזרת עבור חומר הזנה ולספק זרימת עבודה בת קיימא ללא פסולת", אמר מנכ"ל Incus, ד"ר ג'רלד מיטראמסגולר. "אנו מצפים שהתפתחויות נוספות בטכנולוגיות מיחזור מתכות יפתחו את הדרך לחומרי מתכת עם תהליכי סינטר מיושב יותר עבור סביבת הירח."

ייצור תוסף חורג מכדור הארץ

חברת הדפסת תלת מימד לבנייה מטקסס אייקון זכה בחוזה של 57.2 מיליון דולר על ידי נאס"א לפתח מערכת בנייה מחוץ לעולם. חוזה זה היה חלק משלב III של תוכנית מחקר חדשנות לעסקים קטנים (SBIR) של נאס"א, והוא אפשר ל-ICON להתבסס על עבודתה הקודמת במסגרת פרויקט אולימפוס. ICON אומרת שהיא קיבלה כמעט 60 מיליון דולר כדי לתמוך בהתקדמות שלה במשימה. במסגרת הפרויקט ICON שיתפה פעולה עם משרדי אדריכלות גָדוֹל ו חיפוש+ לפתח מכונה חדשה המסוגלת הדפסת תלת מימד מבני ירח קבועים באמצעות רגוליט ירחי.

בעבר, א משטח שיגור ונחיתה להדפסה בתלת מימד, לשימוש חוזר למשימות ירח פותח על ידי צוות של סטודנטים לתואר ראשון מעשר מכללות ואוניברסיטאות בארה"ב, כולם חברים ב- דור הארטמיס של נאס"א. המכונה "התקן להפחתת פלומת הירח" (Lunar PAD), התפיסה כללה טיפול בבעיה ארוכת שנים שנתקלה בה במהלך כוויות נחיתה. כוויות אלה גרמו לעתים קרובות לפליטת המנוע להפריע לאבק הירח הרופף, וכתוצאה מכך למערבולת. כדי להתמודד עם האתגר הזה, הצוות פיתח גיאומטריה פנימית חדשה עבור Lunar PAD, המזכירה מנדלה, כדי לנתב מחדש אבק ירח בזרימה מבוקרת ולמינרית. תכנון זה נועד למזער את עוצמת סופות האבק המופעלות בדרך כלל על ידי נחיתות ירח. יש לציין כי ה-Lunar PAD תוכנן במיוחד עבור הדפסת תלת-ממד באמצעות הרגולית הירח הזמין.

מה עושה ה עתיד הדפסת תלת מימד לעשר השנים הבאות להחזיק?

מה אתגרים הנדסיים האם יהיה צורך לטפל במגזר הייצור התוסף בעשור הקרוב?

כדי להישאר מעודכן בחדשות האחרונות בנושא הדפסת תלת מימד, אל תשכח להירשם ל- ניוזלטר תעשיית דפוס תלת מימד או עקבו אחרינו טוויטראו לייק לדף שלנו ב פייסבוק.

בזמן שאתה כאן, למה לא להירשם אלינו יוטיוב עָרוּץ? כולל דיונים, תחקירים, סרטוני וידאו קצרים ושידורים חוזרים של סמינרים מקוונים.

מחפשים עבודה בענף ייצור תוספים? לְבַקֵר עבודות הדפסה בתלת מימד למבחר תפקידים בתעשייה.

התמונה המוצגת מציגה חלקים מודפסים בתלת מימד על ידי ESA. תמונה דרך Incus.