美國國防承包商洛克希德-馬丁公司利用MakerBot 3D打印技術,設計和測試了人工智能驅動的月球車構件,這輛月球車可能會在美國宇航局重返月球的任務中部署。
利用MakerBot的METHOD X,洛克希德-馬丁公司的先進技術中心(ATC)已經能夠加快車輛的系統外殼和傳感器支架的研發。這些原型由ABS材料3D打印而成,可以承受從沙漠高溫到紫外線或濕氣暴露的所有條件,這也使它們成為研發能夠承受嚴酷太空環境的漫游車的理想工具。
洛克希德-馬丁航空公司的高級機械工程師亞倫-克里斯蒂安解釋說:" ATC的漫游車是我們內部設計和開發的測試平臺。這種可負擔的模塊化測試平臺使我們能夠使用3D打印技術進行快速修改,為其他應用改變設計,無論是軍事、搜索和救援、核應用以及僅僅是極端環境下的自主需求。自主車輛是探索月球表面的最佳方式,并將空間探索繼續到火星和其他地方。"
洛克希德-馬丁公司的ATC
為了探索"新一代"技術,洛克希德-馬丁公司與諸多3D打印公司都有過合作經歷,用以促進其航空航天項目的發展。就在去年,該公司開始與Relativity Space合作,開發能夠將具有潛在危險性的低溫管理系統發射到軌道上進行測試的火箭。
為了解決空間軟件需求,該公司也曾與Sigma實驗室及其PrintRite3D過程中質量保證技術簽訂了合同。在其他領域,它也在尋求發展內部技術水平,開設了一個價值3.5億美元的衛星生產設施,配備了3D打印和 "虛擬沉浸環境"。
同時,在加州ATC,洛克希德-馬丁公司建立了一個規模相對較小的3D打印實驗室,但它同樣具有不可低估的重要性。這套設施引進MakerBot技術已經有五年左右的時間了,他們的團隊能夠在現實環境中創建測試臺,以評估部件,然后再投入生產。
據稱,該公司通過在內部制造這些模型,能夠以比外包更快、更便宜的方式迭代其設計,同時使其能夠更好地滿足其客戶的需求。
ATC的實驗室經理AlyssaRuiz說:"現場3D打印有很大的好處。沒有它們,我們將不得不把零件送出去加工,這可能會延長交貨時間并增加成本。我們實驗室的3D打印機有助于提高原型制作的效率,在交付零件的前提下還能保證交付時間和預算。"
△洛克希德-馬丁公司的先進技術中心現在是MakerBot的METHOD X 3D打印機的所在地。照片來自MakerBot公司
METHOD X的使用
在最近采用METHOD X之后,ATC的工程師們現在已經能夠對尼龍碳纖維和ABS材料進行打印,并為通用汽車公司制作了一個越野車的生產套件。作為美國宇航局Artemis任務的一部分,這輛月球車將是完全自主生產的,它能夠探索更大范圍的月球表面并進行更深入的科學研究。
為了確保他們的原型車足夠堅固,能夠單獨完成如此漫長的任務,ATC團隊因此開始3D打印模型,并將其暴露在月球條件下進行測試。這輛車同樣采用了Stratasys公司生產的的SR-30可溶性支撐物結合,據說這些ABS部件具有足夠光滑的表面,具有完成任務所需的理想特性。
此外,工程師們需要優化和迭代的一個部件是漫游車激光雷達探測系統的支架,這對其導航至關重要。通過MakerBot原型設計,該團隊現在已經成功地提出了一個模塊化的解決方案,它可以安裝不同的相機、天線或測距儀附件,并具有防止過熱的集成通道。
月球車的嵌入式電子外殼也一直在逐步使用3D打印技術來替代,以至于它能夠保護其脆弱的內部零件不被跌落或摔壞。盡管研究團隊表示,該探測器仍處于"早期開發階段",但他們相信其研發背后的技術可以幫助降低成本,并在空間制造應用中進一步打開設計的可能性。
克里斯蒂安補充說:"它(3D打印)減少了月球車所需的緊固件數量和零件數量,這是一個巨大的成本節約。這也為將來在太空中的就地組裝打開了大門,因為你已經在地球上設計、打印并測試了這些部件。可以預測,在將來的太空環境中我們可以3D打印出同樣的零件來使用,因為材料和零件在的可行性已經證明了。"
△一位工程師為漫游車的3D打印激光雷達支架原型建模。圖片來自MakerBot
METHOD X的高性價比
METHOD X旨在填補桌面和工業系統之間的市場空白,它已被越來越多地證明有能力生產密集型終端應用的部件。去年1月,產品工程公司CALLUM引進了該機器,來為阿斯頓-馬丁限量版3D打印原型、工具和小批量零件。
同樣,賽車工程公司Prodrive使用METHODX為其巴林Raid Xtreme車隊的Hunter T1車生產了30多個汽車部件,參加2021年的達喀爾拉力賽。由于疫情,車隊被迫精簡了T1的開發,但據說他們發現采用3D打印技術是快速制作零件原型和進行維護的理想選擇。
在其他地方,推進系統專家Triton空間技術公司也利用METHOD X進行空間測試,去年為一個有著登月計劃的客戶3D打印了一個功能性閥門原型。這樣一來,他們能夠將其交貨時間從幾天縮短到幾小時,同時更靈活地控制其生產過程。
來源:南極熊3D打印網 https://www.nanjixiong.com/thread-149473-1-1.html
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