Система микрогравитации позволяет перерабатывать смолу SLA и обеспечивает возможность литья

В новой исследовательской работе описывается замкнутая установка для переработки смолы SLA и поддержки литья под давлением в условиях микрогравитации.

Данная концепция направлена ​​на преодоление довольно сложной проблемы в условиях невесомости в космосе: 3D-печать с использованием фотополимерных смол. Большинство демонстраций космического производства до настоящего времени отдавали предпочтение термопластикам, изготовленным методом FFF, поскольку напечатанные детали можно повторно нагревать и перерабатывать. SLA-печать обеспечивает возможность создания тонких деталей и гладких поверхностей, но она полностью зависит от наличия гравитации. А на орбите гравитации нет. 3D-печать смолами и так достаточно сложна на Земле, не говоря уже о космическом корабле, где время работы экипажа, электроэнергия, доступное пространство и вентиляция жестко ограничены.

Как и на Земле, орбитальная SLA-печать потребует особого обращения с жидкими смолами и растворителями, используемыми в процессе. На Земле с ними обращаются с трудом, требуя специальной вентиляции, средств индивидуальной защиты и тщательного соблюдения процедур. Но как вообще можно попытаться обращаться с токсичными жидкостями в космосе?

Исследователи предлагают интегрированную «установку для переработки», которая собирает, стабилизирует и восстанавливает потоки жидкого фотополимера, а также позволяет использовать метод литья под давлением для изготовления простых деталей. Цель — достижение цикличности в замкнутом пространстве: требуется меньше литров свежей смолы, хранится меньше опасных отходов, и производится больше функциональных деталей на килограмм отгруженных материалов.

Управление жидкостями в условиях невесомости

На Земле управление смолой в значительной степени зависит от гравитационного осаждения и фильтрации. В условиях микрогравитации эти методы не работают. Исследователи разработали капиллярное управление потоком жидкости, мембранное разделение и перистальтическую перекачку. Встроенные датчики могут контролировать вязкость, показатель преломления и температуру, чтобы поддерживать состав в пределах технологических параметров перед возвратом в емкость принтера или дозированием в форму.

Обработка твердых отходов представляет собой более сложную задачу. Затвердевшие детали, изготовленные методом SLA, образуют сшитые сетчатые структуры, которые невозможно повторно расплавить, как термопласты. В статье это учитывается, и в центре внимания оказывается циклическая переработка непрореагировавшей смолы и промывочных жидкостей, а также предлагается измельчать отслужившие свой срок детали в инертные порошковые наполнители для литьевых смесей. Это гениальная идея по переработке отходов 3D-принтеров, изготовленных из смолы, и ее следует рассмотреть на практике.

Возможность литья под давлением — интересное дополнение для условий микрогравитации. Вместо того чтобы полагаться только на отверждение с помощью 3D-печати, можно использовать восстановленную смолу или совместимую термореактивную смесь, которую можно впрыскивать в многоразовые формы для изготовления простых кронштейнов, прокладок или корпусов. Это может дополнить работу SLA-3D-принтера, изготавливающего высокоточные детали, с последующим литьем для получения более простых геометрических форм. Принтер может даже печатать сами формы.

Если это действительно будет реализовано, использование фотополимеров в условиях невесомости может стать гораздо более осуществимым. Одновременно это также добавит возможности литья, что в некоторых случаях может увеличить производительность производства деталей.

Однако в статье не приводятся данные о балансе массы от начала до конца процесса, а также не рассматривается, как изменяются свойства смолы в ходе нескольких циклов переработки.

В оперативном плане готовность к космическим полетам будет зависеть от факторов безопасности и автоматизации. Фотополимеры и их растворители часто весьма токсичны и даже легковоспламеняемы. Необходимо учитывать процедуры для экипажа, герметичность, очистку от паров и причины отказов наряду с качеством печати. ​​Мы также не знаем, как радиация влияет на хранимую смолу.

Хотя это и интересное событие, совершенно очевидно, что НАСА не позволит этому продолжаться, пока не будут соблюдены все требования безопасности.

источник изобретения

Центр 3d печати и 3д сканирования Фидллер в Краснодаре — 3d сканирование, 3d печать, реверс инжиниринг, проекты для ферм 3d печати, обучение, проектирование для строительства. Теперь полный цикл «принцип одного окна». Более 10 лет успешной разработки в сфере аддитивных технологий.

По всем вопросам обращаться (круглосуточно):

телеграм — https://t.me/fidller (лучше max или звонить)

max — https://max.ru/u/f9LHodD0cOIGiBB1zqbYHFbw7XCslKRI5o6aikK4IGNDZtFio4aCgGJ1gUQ

почта — shope@fidller.com

вк — https://vk.com/3d_krd_123

группа в max https://max.ru/join/VFTRpp8v45PETzoL4RDGQi44sSjpSvRz5kDtyeyXiQE

Наши ресурсы:

все о кино тут — https://news.fidller.com
наш магазин — https://fidller.com
мы в телеграм — https://t.me/pechat3dkrd

теперь и max — https://max.ru/join/VFTRpp8v45PETzoL4RDGQi44sSjpSvRz5kDtyeyXiQE

группа 3д печати — https://vk.com/3d_krd_123