Lima komponen instrumen kunci dibuat dengan peleburan berkas elektron, yang dapat mengirimkan balok kotak berongga dan dinding tipis.Tetapi pencetakan 3D hanyalah langkah pertama.
Instrumen yang digunakan dalam rendering artis adalah PIXL, perangkat petrokimia sinar-X yang dapat menganalisis sampel batuan di Mars.Sumber gambar ini dan di atasnya: NASA / JPL-Caltech
Pada 18 Februari, ketika penjelajah "Ketekunan" mendarat di Mars, ia akan membawa hampir sepuluh bagian logam yang dicetak 3D.Lima dari bagian ini akan ditemukan dalam peralatan penting untuk misi penjelajah: Instrumen Planetary Petrokimia X-ray atau PIXL.PIXL, yang dipasang di ujung kantilever rover, akan menganalisis sampel batuan dan tanah di permukaan Planet Merah untuk membantu menilai potensi kehidupan di sana.
Bagian cetak 3D PIXL termasuk penutup depan dan penutup belakang, bingkai pemasangan, meja sinar-X, dan penyangga meja.Sepintas, mereka terlihat seperti bagian yang relatif sederhana, beberapa bagian rumah dan braket berdinding tipis, mereka mungkin terbuat dari lembaran logam yang dibentuk.Namun, ternyata persyaratan ketat dari instrumen ini (dan bajak pada umumnya) sesuai dengan jumlah langkah pasca-pemrosesan dalam pembuatan aditif (AM).
Ketika para insinyur di Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA merancang PIXL, mereka tidak bermaksud membuat suku cadang yang cocok untuk pencetakan 3D.Sebaliknya, mereka mematuhi "anggaran" yang ketat sambil sepenuhnya berfokus pada fungsionalitas dan mengembangkan alat yang dapat menyelesaikan tugas ini.Berat PIXL yang ditetapkan hanya 16 pon;melebihi anggaran ini akan menyebabkan perangkat atau eksperimen lain "melompat" dari rover.
Meskipun bagian-bagiannya terlihat sederhana, batasan berat ini harus dipertimbangkan saat mendesain.Meja kerja sinar-X, rangka penopang, dan rangka pemasangan semuanya mengadopsi struktur balok kotak berongga untuk menghindari beban tambahan atau material apa pun, dan dinding penutup cangkang tipis dan kerangka lebih rapat membungkus instrumen.
Lima komponen cetak 3D PIXL terlihat seperti braket sederhana dan komponen rumahan, tetapi anggaran batch yang ketat mengharuskan komponen ini memiliki dinding yang sangat tipis dan struktur balok kotak berongga, yang menghilangkan proses manufaktur konvensional yang digunakan untuk memproduksinya .Sumber gambar: Aditif Tukang Kayu
Untuk memproduksi komponen housing yang ringan dan tahan lama, NASA beralih ke Carpenter Additive, penyedia jasa produksi metal powder dan 3D printing.Karena hanya ada sedikit ruang untuk mengubah atau memodifikasi desain bagian yang ringan ini, Carpenter Additive memilih peleburan berkas elektron (EBM) sebagai metode pembuatan terbaik.Proses pencetakan 3D logam ini dapat menghasilkan balok kotak berongga, dinding tipis, dan fitur lain yang diperlukan oleh desain NASA.Namun, pencetakan 3D hanyalah langkah pertama dalam proses produksi.
Peleburan berkas elektron adalah proses peleburan serbuk yang menggunakan berkas elektron sebagai sumber energi untuk menyatukan serbuk logam secara selektif.Seluruh mesin dipanaskan sebelumnya, proses pencetakan dilakukan pada suhu tinggi ini, bagian-bagiannya pada dasarnya dipanaskan ketika bagian-bagian dicetak, dan bubuk di sekitarnya semi-sinter.
Dibandingkan dengan proses sintering laser logam langsung (DMLS) serupa, EBM dapat menghasilkan permukaan akhir yang lebih kasar dan fitur yang lebih tebal, tetapi keuntungannya juga mengurangi kebutuhan akan struktur pendukung dan menghindari kebutuhan akan proses berbasis laser.Tekanan termal yang mungkin bermasalah.Bagian PIXL keluar dari proses EBM, berukuran sedikit lebih besar, memiliki permukaan kasar, dan menjebak kue tepung dalam geometri berongga.
Peleburan berkas elektron (EBM) dapat memberikan bentuk kompleks bagian PIXL, tetapi untuk menyelesaikannya, serangkaian langkah pasca-pemrosesan harus dilakukan.Sumber gambar: Aditif Tukang Kayu
Seperti disebutkan di atas, untuk mencapai ukuran akhir, permukaan akhir dan berat komponen PIXL, serangkaian langkah pasca-pemrosesan harus dilakukan.Metode mekanis dan kimia digunakan untuk menghilangkan sisa bubuk dan menghaluskan permukaan.Inspeksi antara setiap langkah proses memastikan kualitas seluruh proses.Komposisi akhir hanya 22 gram lebih tinggi dari total anggaran yang masih dalam kisaran yang diijinkan.
Untuk informasi lebih rinci tentang bagaimana bagian-bagian ini diproduksi (termasuk faktor skala yang terlibat dalam pencetakan 3D, desain struktur pendukung sementara dan permanen, dan detail tentang penghilangan bubuk), silakan lihat studi kasus ini dan tonton episode terbaru The Cool Bagian Tampilkan Untuk memahami mengapa, untuk pencetakan 3D, ini adalah cerita produksi yang tidak biasa.
Dalam plastik yang diperkuat serat karbon (CFRP), mekanisme penghilangan material adalah menghancurkan daripada memotong.Ini membuatnya berbeda dari aplikasi pemrosesan lainnya.
Dengan menggunakan geometri pemotong frais khusus dan menambahkan lapisan keras ke permukaan yang halus, Toolmex Corp. telah menciptakan pabrik akhir yang sangat cocok untuk pemotongan aktif aluminium.Alat ini disebut "Mako" dan merupakan bagian dari seri alat profesional SharC perusahaan.
Waktu posting: Feb-27-2021