3D εκτυπωμένο μεταλλικό εργαλείο, κατασκευάζεται σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας

/, Έρευνα & Ανάπτυξη/3D εκτυπωμένο μεταλλικό εργαλείο, κατασκευάζεται σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας

3D εκτυπωμένο μεταλλικό εργαλείο, κατασκευάζεται σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας

Το Γερμανικό “Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Έρευνας Υλικών και Δοκιμών” ΒΑΜ (Bundesanstalt für Materialforschung), κατάφερε να εκτυπώσει ένα μεταλλικό εργαλείο, για πρώτη φορά σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας. Στο παρελθόν, αντίστοιχες προσπάθειες έχουν στεφθεί με επιτυχία, με μια σημαντική όμως διαφορά. Η τεχνολογία 3D εκτύπωσης ναι μεν έχει ήδη χρησιμοποιηθεί στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό για τη δημιουργία μιας σειράς από διάφορα λειτουργικά αντικείμενα, όμως μέχρι και σήμερα οι αστροναύτες δεν είχαν τη δυνατότητα να πραγματοποιήσουν 3D εκτύπωση μετάλλου.

3D εκτυπωμένο μεταλλικό εργαλείο, κατασκευάζεται σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας german bam institute 3d prints a metal tool for the first time in zero gravity 1

Η μέθοδος της προσθετικής κατασκευής ήταν περιορισμένη αποκλειστικά στη χρήση 3D εκτυπωτών που χρησιμοποιούν θερμοπλαστικά ή πολυμερή υλικά ως πρώτες ύλες. Η τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλου παρουσίαζε μια δυσκολία λόγω της ανάγκης για χρήση μεταλλικής σκόνης, όπου ο κίνδυνος της ανεξέλεγκτης διασποράς των σωματιδίων λόγω της μηδενικής βαρύτητας ήταν κάτι παραπάνω από υπαρκτός.

3D εκτυπωμένο μεταλλικό εργαλείο, κατασκευάζεται σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας pyrogenesis to set up independent company for its 3d printable metal powder production department 1

Το μεγάλο ερωτηματικό για τους ερευνητές ήταν με ποιον τρόπο θα μπορούσαν να συγκρατήσουν και να σταθεροποιήσουν τους κόκκους της 3D εκτυπώσιμης σκόνης, για να μπορέσουν στη συνέχεια να τηχθούν με την κατάλληλη δέσμη λέιζερ του τρισδιάστατου εκτυπωτή. Η μέθοδος που ανέπτυξε η ερευνητική ομάδα του BAM, επικεντρώνεται στην περιβάλλουσα προστατευτική ατμόσφαιρα μέσω της χρήσης ειδικού αερίου. Στη συγκεκριμένη περίπτωση χρησιμοποιήθηκε άζωτο για να αντικαταστήσει τη βαρυτική δύναμη και να καταφέρει μέσω της πίεσης να συγκρατήσει τη μεταλλική σκόνη. Το πείραμα στέφθηκε με επιτυχία και η 3D εκτύπωση μετάλλου στο διάστημα μετέβη από τη θεμιτή κατάσταση στην πραγματικότητα.

3D εκτυπωμένο μεταλλικό εργαλείο, κατασκευάζεται σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας german bam institute 3d prints a metal tool for the first time in zero gravity 3

Ένα ιδιαίτερα σημαντικό και χρήσιμο τεχνολογικό επίτευγμα, καθώς η ανθρωπότητα βρίσκεται ένα βήμα πριν τον εποικισμό του διαστήματος. Ήδη η NASA έχει θέσει σε εφαρμογή σχέδιο για τη δημιουργία αποικίας στον Άρη. Μελλοντικά εγχειρήματα σαν και αυτό θα απαιτήσουν τη χρήση εφεδρικού εξοπλισμού και ανταλλακτικών, κάτι που θα έχει τεράστιο κόστος αν κάθε φορά κρίνεται απαραίτητη μια διαστημική αποστολή για τη μεταφορά τους. Κατασκευάζοντάς τα όμως επί τόπου με τη μέθοδο της 3D εκτύπωσης μετάλλου, αυτόματα συνεπάγεται η εξοικονόμηση χρηματικών πόρων, περιορίζοντας το εύρος των συνολικών δαπανών.

3D εκτυπωμένο μεταλλικό εργαλείο, κατασκευάζεται σε συνθήκες μηδενικής βαρύτητας journey to mars

Η νέα τεχνολογία δοκιμάστηκε με επιτυχία σε δύο εκστρατείες πτήσης, οι οποίες διεξήχθησαν μέσα από τη συνεργασία του Πανεπιστημίου Τεχνολογίας Clausthal και του Ινστιτούτου Σύνθετων Δομών και Προσαρμοστικών Συστημάτων του Γερμανικού Κέντρου Αεροδιαστημικής (DLR) στο Braunschweig. Η παρουσίαση της πρωτοποριακής μεθόδου στο ευρύτερο επιστημονικό κοινό αναμένεται να λάβει χώρα στη φετινή εμπορική έκθεση Hannover Messe, στο Ανόβερο της Γερμανίας.

 

Τεχνολόγος - Ερευνητής, Αρθρογράφος