Impressão 3D mãos sobre: ​​Tentar imprimir uma chave NASA

Ele custa cerca de mil dólares para loft uma libra de qualquer coisa para o espaço. Os cientistas, astronautas e gerentes de projeto são, portanto, compreensivelmente cuidadosos sobre o que eles escolhem para enviar para a Estação Espacial Internacional.

Anos de planejamento cuidadoso preceder qualquer lançamento e determinar o conteúdo de qualquer carga lançamento. Mas, como todos sabemos, os planos mudam quando se deparam com a realidade. Então, o que acontece quando um astronauta na estação espacial precisa de algo que não se embalado em uma carga útil de transporte?

Se você está trabalhando em um projeto DIY de seu próprio país, este guia completo para projetos de tecnologia é um bom lugar para começar.

Eles fazem fazer. O exemplo mais famoso do espírito make-do foi a missão Apollo 13, em que – depois de um tanque de oxigênio explodiu no módulo de comando – os astronautas tiveram de sobreviver no módulo lunar. Para fazer isso, eles tiveram que construir um adaptador absorvedor de dióxido de carbono a partir de peças encontradas, que consistiu na capa do manual de voo, fita adesiva, um par de meias, e vários outros componentes.

Enquanto emergências, sem dúvida, ainda acontecem no espaço, ea criatividade e desenvoltura ainda será necessário, pesquisadores da NASA têm trabalhado em uma abordagem que poderia fornecer estação espacial astronautas com uma oferta de objectos, ferramentas e componentes usando impressão 3D.

Esta é uma idéia extremamente poderoso. Pense sobre o computador de uso geral. Uma vez que era possível a criação de um dispositivo que possa executar vários programas diferentes, o computador porque uma máquina extremamente flexível. Pode ser construído e bem instalado antes de todos os seus usos foram definidos ou mesmo descobertos. Quando um novo programa foi necessário, que o programa poderia ser codificado, e o mesmo pedaço físico de máquinas poderia correr tudo, desde cálculos de reposição de estoques para traçando trajetórias de mísseis – que atingiram seu ápice cultural no cálculo da trajectória de voo de aves de pequeno porte que visam aglomerados de pequenas porcos, verdes.

O computador de uso geral é uma única máquina que podem executar uma grande variedade de programas. Da mesma forma, uma impressora 3D é uma única máquina que pode produzir uma grande variedade de objectos.

Cientistas da NASA ter visto o potencial. Esta máquina pode viver na estação espacial e gerar uma variedade quase infinita de objetos, ferramentas e peças. Em vez de, por exemplo, espera para a próxima missão do vaivém para loft uma chave de finalidade especial para a estação espacial, os engenheiros podem apenas e-mail arquivo an.STL para um astronauta na estação, que pode imprimi-lo e colocá-lo para usar.

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Na verdade, há uma impressora 3D na estação espacial, feita pela empresa de Made In Espaço, Inc. A impressora é uma modelagem por fusão e deposição (FDM) de impressora muito semelhante às impressoras 3D de desktop que estamos usando aqui no DIY -IT 3D série descoberta impressão. Na verdade, um dos objetos de teste impresso em impressora 3D da estação era apenas uma chave tal, uma pequena chave de caixa mostrado abaixo.

NASA tem até fez planos da chave, em formato STL, disponível online. Então, eu decidi baixar o arquivo e dar-lhe uma corrida na minha MakerBot Replicator. Um especial shout-out de agradecimento vai para MakerBot para fornecer a impressora para a nossa série descoberta DIY-IT.

Imprimindo a chave acabou por ser um projeto muito simples. Tudo que fiz foi carregar a chave para o meu programa de corte e enviá-lo para a impressora. Entendi, no entanto, correr em uma série de problemas para criar uma unidade de trabalho real, mas esses problemas eram limitações em minhas ferramentas, não no arquivo ou o conceito de impressão 3D.

Eu tenho uma impressora que é projetado para imprimir plástico à base de ácido poliláctico, também conhecido como PLA. O PLA é biodegradável e baseado em amido de milho. É um material de impressão fiável e tem a vantagem de não apenas ser bom para o planeta, ele não gera o cheiro acre de plástico que acrilonitrila butadieno estireno (ABS) de plástico é conhecido.

Enquanto PLA é um material de impressão ideal, é um pouco mais frágil do que o ABS. Há impressoras ABS lá fora, mas que muitas vezes exigem uma placa de construção aquecida e uma área de impressão fechado. Minha impressora não tem nenhuma. Se você quer um bom exemplo de algo criado a partir de ABS, pensar em peças de Lego. Há cerca de 400 bilhões de peças de Lego do mundo, e todos foram feitos de ABS.

impressora 3D estação espacial da NASA também é projetado para imprimir ABS, assim que o projeto chave foi especificamente destinado a uma impressora ABS. Eu tentei em minha impressora PLA.

Eu ignorado as especificações de design de outra maneira também. Eu decidi usar os padrões de corte de mesa MakerBot, que incluiu a definição de um enchimento de 10 por cento. De enchimento é a quantidade de plástico usado para preencher os espaços sólidos. Em vez de preencher todo o espaço com plástico, várias percentagens de enchimento gerar diamante ou favo de mel formas dentro do objeto. Estas muitas vezes proporcionar uma boa força e tanto reduzir a quantidade de plástico usado e o tempo utilizado para gerar a impressão.

Minha primeira impressão usado 10 por cento de enchimento, por isso, logo que eu tentei arrancar alguma coisa com a minha primeira chave impressa, ele quebrou.

Minha segunda tentativa foi mal sucedida, bem como, porque depois de um tempo, a impressão começou a deformar, levantando-se fora da base de impressão. Isto é porque, como camadas de arrefecer, existe uma diferença de temperatura entre as camadas inferiores (que são cool) e as camadas superiores que são quentes. A diferença tende a puxar a impressão para cima da base de impressão, e assim a minha segunda impressão da chave, desta vez impresso com 100 por cento de enchimento (ou completamente sólida) falhou devido a entortar.

Dado o tempo que leva para impressões para completar (cerca de cinco horas cada), eu corri para fora de tempo após duas impressões. Você pode assistir meu vídeo no início do artigo para ver o processo de forma mais aprofundada.

Mesmo que o projeto falhou para mim, eu aprendi algumas lições valiosas. Ganhei uma lição tangível sobre a força do plástico e da relação entre o percentual de enchimento e força. Eu tive a chance de experimentar com um projeto real da ferramenta destina-se à estação espacial. Eu aprendi um pouco sobre como a deformação ocorre à medida que aumenta a percentagem de enchimento – e eu aprendi mais sobre placa de construção de adesão. Finalmente, eu aprendi que mesmo que este projeto não teve êxito no período de tempo que eu tinha disponível, o processo de descoberta é apenas isso, tudo sobre a descoberta. Ao tentar esse projeto, eu aprendi muito e me diverti fazendo isso.

Se você decidir tentar fazer a chave, especialmente se você fazê-lo com ABS, por favor deixe-me saber como funcionou para você na área de comentários abaixo.

By the way, eu estou fazendo mais atualizações no Twitter e no Facebook do que nunca. Certifique-se de me seguir no Twitter em @DavidGewirtz e no Facebook em Facebook.com/DavidGewirtz.

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