دستگاه‌های رم چاپ سه‌بعدی مهندسین UW-Madison با گرانش صفر با بودجه ناسا – 3DPrint.com

محققان UW-Madison واحدهای دستگاه رم را در گرانش صفر چاپ سه بعدی می کنند. از چپ به راست: خواله احمد الحربی، ژئوپنگ جیانگ، رنجی نی، هانتانگ کین، رین وولف، پنگیو ژانگ، و ژاکوب ،مبا. تصویر با حسن نیت از دانشگاه ویسکانسین-مدیسون.

در میان اولین آزمایش‌های تولیدی در فضا، فضانورد ناسا بری ویلمور آچار ضامنی را در دست دارد که در سال 2014 با چاپگر سه بعدی روی ایستگاه فضایی بین‌المللی ساخته شد. تصویر توسط ناسا.

به گفته محققان، اگرچه آنها می‌توانستند ببینند که چاپگرشان در حین شناور شدن در اطراف کابین هواپیما کار می‌کند، اما نمی‌توانستند نتایج خود را در مقیاس‌های میکرو و نانو تایید کنند تا اینکه در آزمایشگاه تحقیقاتی موقت خود که در آشیانه‌ای ساخته شده بود دور میکروسکوپ جمع شدند. فرودگاه.

در همین حال، دانشجوی دکترا و محقق دکتری ناسا، Rayne Wolf، یکی از سرپرستان تیم، بر اهمیت این آزمایش‌ها تاکید کرد و گفت: «تعداد زیادی از این آزمایش‌ها سوار می‌شوند». پروازهای آزمایشی موفقیت آمیز نقطه عطف مهمی را رقم زدند و ثابت ،د که چاپ EHD می تواند به طور موثر در محیط های با جاذبه صفر عمل کند. با این حال، Qin می گوید که این فناوری مزایایی فراتر از توانایی آن برای عملکرد در محیط های با گرانش صفر دارد.

مهندسان از دانشگاه ویسکانسین-مدیسون (UW-Madison) واحدهای دستگاه رم (حافظه دسترسی تصادفی) چاپ سه بعدی در گرانش صفر برای نشان دادن اینکه قطعات الکترونیکی را می توان در فضا تولید کرد. این قابلیت برای ماموریت های فضایی طول، مدت، که در آن تکیه بر زمین برای تعویض قطعات عملی نیست، بسیار مهم است. بودجه توسط جایزه 508282 دلاری ناسا تامین شده است مرکز پرواز فضایی مارشال، این پروژه پتانسیل ساخت رم در فضا را نشان می دهد و به فضانوردان کمک می کند تا تج،ات خود را به طور موثر تر تعمیر و نگهداری کنند که برای موفقیت ماموریت های طول، ناسا ضروری است.

به رهبری استادیار Hantang Qin از دپارتمان مهندسی صنایع و سیستم‌های UW-Madisonاین تیم این موفقیت را طی یک پرواز آزمایشی سهموی در فرودگاه بین‌المللی فورت لادردیل در مارس 2024 به انجام رساند. در G-Force One، یک بوئینگ 727 اصلاح‌شده انجام شد. جاذبه صفر، این تحقیق به دنبال آغاز توسعه تولید در فضا برای قطعات الکترونیکی ضروری مانند نیمه هادی ها، محرک ها و حسگرها بود. یک نقطه عطف مهم برای ماموریت های فضایی طول، مدت آینده، تولید در فضا راه حلی را ارائه می دهد که به فضانوردان اجازه می دهد قطعات لازم را در صورت تقاضا تولید کنند و نیاز به فضای ذخیره سازی و محموله گسترده را کاهش می دهد.

در آ،ین پرواز آزمایشی خود، این هفت محقق با موفقیت بیش از دوجین واحد RAM را با استفاده از ا،ید روی، یک جوهر نیمه رسانا، و چندین واحد دیگر با استفاده از پلی دی متیل سیلو،ان، یک جوهر پلیمری عایق، چاپ ،د.

همکاری با محققان از دانشگاه ایالتی آیووا (ISU) دانشگاه ایالتی آریزونا، اینتلو سایر شرکای صنعتی، تیم UW-Madison یک پروژه قدرتمند را رهبری می کند. در واقع، ISU که یک جایزه فرعی 100000 دلاری دریافت کرده، در حال آماده سازی جوهر نانو نقره و جوهر ا،ید برای آزمایش های پروازی آینده است. تیم ISU همچنین به توسعه نرم افزار، ارائه پشتیب، فنی روی زمین در طول پروازها، و مشارکت در ایجاد یک الگوریتم کنترل بلادرنگ برای چاپ EHD کمک می کند.

Hantang Qin، استادیار UW-Madison. تصویر با حسن نیت از دانشگاه ویسکانسین-مدیسون.

خواله الحربی، دانشجوی دکترا که برای دو پرواز آزمایشی در هوا بود، گفت: «وقتی در هوا بودیم، حس خوبی داشتیم و مراحل کار می‌،د. “وقتی نتایج به دست آمد، ما واقعا راضی و خوشحال و هیجان زده بودیم که به تحقیقات خود ادامه دهیم.”

در مورد آ،ین اخبار صنعت چاپ سه بعدی به روز باشید و اطلاعات و پیشنهادات را از فروشندگان شخص ثالث دریافت کنید.


منبع: https://3dprint.com/309795/uw-madison-engineers-3d-print-ram-devices-in-zero-gravity-with-nasa-funding/

این تیم در طول دو پرواز آزمایشی سهموی اول خود با چالش‌های فنی مواجه شدند، زم، که ارتعاشات موتور با سنسورهای کالیبراسیون چاپگر تداخل پیدا کرد. پس از عیب یابی فشرده و بازنویسی کد سیستم در گرانش صفر برای جبران ارتعاشات، دانشجوی فارغ التحصیل Pengyu Zhang این اشکال را برطرف کرد.

تیم UW-Madison قصد دارد برای پروازهای آزمایشی اضافی در آگوست و نوامبر 2024 به فلوریدا بازگردد. این آزمایش‌ها فناوری EHD خود را در چاپگر سه‌بعدی چند ابزاری شریک صنعتی یکپارچه می‌کنند و از چاپ واحدهای جداگانه تا تکمیل دستگاه‌های نیمه‌رسانا پیشرفت می‌کنند. هدف نهایی آنها استقرار این فناوری بر روی آن است ایستگاه فضایی بین المللی (ISS)، که یک گام بزرگ رو به جلو در قابلیت‌های تولید فضایی است.

UW-Madison با ناسا دارای چندین جایزه و کمک هزینه تحصیلی به محققان و دانشجویان آن است. ناسا فارغ التحصیلان بسیاری را از گروه های تحقیقاتی UW-Madison جذب کرده است و دانشجویان فارغ التحصیل بورسیه های معتبری را برای تحقیقات پیشرفته مرتبط با فضا دریافت کرده اند. مرکز علوم و مهندسی فضایی (SSEC) در UW-Madison همچنین با ناسا در پروژه هایی مانند ردیابی و نظارت بر آتش سوزی با استفاده از داده های ماهواره ای همکاری می کند. مانند دیگران، آ،ین پروژه چاپ EHD روابط دانشگاه را با آژانس فضایی تقویت می کند و پیشرفت های بیشتری در فناوری تولید در فضا دارد.

مش، خبرنامه الکترونیکی ما شوید

تحت این مقیاس کوچک، کشش سطحی مانع از ،وج مایع از این نازل می شود. و سپس این نیروی الکتریکی را اعمال می کنیم تا از این نیروی کشش سطحی خارج شویم.» با چاپ سه بعدی سنتی، اندازه نازل اساساً اندازه قطرات را تعیین می کند، اما با استفاده از سیستم چاپ خود، می تو،م قطرات را کوچکتر از اندازه نازل کنیم. با توجه به یک نازل 2 میکرومتری، می تو،م یک الگوی در مقیاس نانو بسازیم. این مزیت بزرگ این است.»

پرینت سه بعدی سنتی برای بیرون آوردن مواد از یک نازل بر نیروی جاذبه متکی است. با این حال، در فضا نمی توان به گرانش اعتماد کرد. برای رفع این مشکل، آزمایشگاه پروفسور Qin یک فرآیند چاپ الکتروهیدرودینامیک (EHD) را توسعه داد. این تکنیک از نیروی الکتریکی برای هدایت جریان مواد مایع از طریق یک نازل بسیار نازک به قطر حدود 30 میکرومتر استفاده می کند. این روش امکان کنترل دقیق، ایجاد ال،ای نانومقیاس حتی در گرانش صفر را فراهم می کند.