Moon Dust: Czy to klucz do kolonizacji przestrzeni? Naukowcy Drukowanie 3D Symulowane Regolith do obejrzenia

Jak na razie oczekuje się, że regolit (znany bardziej kapryśnie jak "pył księżycowy") odegra główną rolę w materiałach mieszkaniowych dla szczęśliwców kosmicznych mieszkańców przyszłości - a naukowcy na całym świecie bawiły się dokładnie jak to powinno działać. Teraz włoscy naukowcy Lorenzo Abbondanti Sitta i Michele Lavagna z Politecnico di Milano we Włoszech opublikowali "Drukowanie 3D Księżycowego Wyżyny Regolith Simulant", omawiając możliwości drukowania 3D symulowanego regolitu do wykorzystania w produkcji małych struktur i obiektów.

Drukowanie 3D w kosmosie oferuje większość takich samych korzyści, które można znaleźć na Planecie Ziemia - szybkość i wydajność tworzenia, a także łatwość wprowadzania zmian w projektach. Przystępność cenowa jest często kluczowa, podobnie jak możliwość odcięcia pośrednika w produkcji części, a także pracy przy wznoszeniu konstrukcji.

"Wykorzystanie materiałów drukowanych w 3D do celów budowlanych musi być wspierane przez eksperymentalne dowody na właściwości mechaniczne przydatne w tym celu "- stwierdzają naukowcy w swoich artykułach. "W poprzednich pracach większość badań przeprowadzono na gęstości materiału i twardości powierzchni bez uwzględnienia zainteresowania wynikającego z wiedzy o innych właściwościach mechanicznych, takich jak wytrzymałość na ściskanie. W tej pracy badana jest twardość powierzchniowa i ogólna jakość produktów w celu porównania z poprzednimi wynikami, ale badanie jest zakończone przez badanie skutecznej odporności materiału na obciążenia ściskające. "

Autorzy zbadali przygotowanie materiały, proces drukowania i wyniki, które wykazały pewną wykonalność wśród niektórych wyzwań. Głównym materiałem wykorzystywanym w projekcie był materiał testowy NU-LHT-2M, surowy proszek symulujący regolit, umożliwiający drukowanie 3D metodą selektywnego topienia laserowego (SLM).

Obecność wilgoci była jedną z kwestii:

"Aby maksymalnie uniknąć zanieczyszczenia spowodowanego obecnością wody, rozwiązaniem było umieszczenie partii w komorze termicznej na 24 godziny, po czym przechowywano ją w zamkniętych pojemnikach z krzemionką. Obecność wody okazała się później trudna do całkowitego uniknięcia, ale eksperymenty nie zostały zakłócone przez małe pozostałości pozostawione w stosowanym proszku. " CD3D .

Wielkość granulek również była trudna, ale nie do pokonania:

"Oprócz wyników, niektóre większe ziarna zostały później uznane za obowiązkowe, aby szybko przeprowadzić wstępne przetwarzanie przed załadowaniemmaszyna, obejmująca ręczne przesiewanie i wizualną inspekcję użytego materiału "- stwierdzili badacze.

" Włączenie automatycznego procesu przesiewania może poprawić jakość proszku i doprowadzić do zwiększenia precyzji i powtarzalności druku , ale w tej pracy jednym z celów było określenie, jak niekorzystny stan, również pod względem jakości materiału, może wpłynąć na wykonalność procesu, dlatego przesiewanie przeprowadzono tylko wtedy, gdy wielkość ziaren była taka, aby całkowicie zapobiec maszyna nie działa poprawnie. "

Drukowanie 3D symulatora regolitu było analizowane pod kątem:

Początkowo pojawiały się wyzwania związane z adhezją. Naukowcy odnieśli jednak lepszy sukces z podłożem ceramicznym.

"Podłożem wybranym do badania jest ogniotrwała glinka powszechnie stosowana w piecach lub piecach wysokotemperaturowych, dzięki czemu jest w stanie wytrzymać dużą ilość ciepła energia wymieniana podczas procesu, a jednocześnie mająca skład chemiczny bliższy składowi użytego proszku. Możliwość pokrycia podłoża metalowego cienką warstwą NU-LHT-2M została odrzucona ze względu na wyższe koszty i trudności w realizacji procesu. "

Podsumowując, naukowcy stwierdzili, że projekt ten dobry punkt wyjścia. Aby jednak zrozumieć, co jest w pełni potrzebne do kolonizacji i budowania w kosmosie, będą musieli bardziej zbadać materiały i procesy drukowania 3D.