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MakerBot 3D打印技术用于增强美国宇航局自主月球车的设计

国防承包商洛克希德·马丁公司已经利用MakerBot3D打印,以设计和测试ai动力月球车的元素,可以部署在美国宇航局的重返月球的任务

使用MakerBot方法X洛克希德·马丁公司的先进的技术中心(ATC)已经能够加快车辆系统外壳和传感器支架的研发。这些原型车由ABS 3D打印而成,能够承受从沙漠灼热到紫外线或湿气暴露的所有条件,使它们成为开发能够承受太空严酷现实的漫游者的理想工具。

洛克希德·马丁公司的高级机械工程师亚伦·克里斯蒂安解释说:“我们在空中交通管制中心拥有的漫游者是我们内部设计和开发的一个试验台。“这种负担得起的模块化试验台使我们能够使用3D打印技术快速改变其他应用的设计,无论是军事、搜索和救援、核应用,还是极端环境自主需求。”

“自动驾驶汽车是探索月球表面、继续火星和其他太空探索的最佳方式。”

洛克希德·马丁公司的ATC

为了保持探索“下一代和下一代”技术的既定使命,洛克希德·马丁公司与3D打印公司签订合同,为其航空航天项目做出贡献。就在去年,公司成立了利用相对论空间开发能够将具有潜在危险的低温管理系统发射到轨道上进行测试的火箭。

为了满足其空间软件需求,该公司已经简约σ实验室以及它的PrintRite3D过程质量保证技术,但在其他领域,它也寻求发展其内部能力,开启了一个3.5亿美元的卫星生产设施,配有3D打印和“虚拟沉浸环境”。

与此同时,洛克希德·马丁公司在加州的ATC建立了一个相对小规模的3D打印实验室,但它在承包商更广泛的研发设置中的重要性不应被低估。该工厂使用MakerBot技术已有5年左右的时间,其中包括一些机器,使其团队能够在投入生产前创建测试平台,在真实环境中评估部件。

通过内部制造这些模型,据说该公司能够以比外包快十倍的速度和更低的成本进行设计迭代,同时能够更好地满足客户的需求。

ATC的实验室经理Alyssa Ruiz说:“现场使用3D打印机有很大的好处。”“如果没有它们,我们将不得不将零件送去加工,这将延长交货时间并增加成本。我们实验室的3D打印机有助于提高原型制作的效率,提取零件,并确保我们能够满足时间表和预算。”

洛克希德·马丁公司的先进技术中心。
洛克希德·马丁公司的先进技术中心现在是MakerBot公司METHOD X 3D打印机的所在地。通过MakerBot照片。

采用X方法

由于最近采用了METHOD X, ATC的工程师们现在已经开始使用其尼龙碳纤维和abs打印能力来为它正在开发的月球车生产部件通用汽车(General Motors).作为美国国家航空航天局(NASA)“阿耳特弥斯”(Artemis)任务的一部分,该月球飞行器将是全自动的,允许它探索月球表面更大的区域,并进行更雄心勃勃的科学研究。

为了确保他们的月球车原型足够强大,足以独自完成如此漫长的任务,ATC团队因此开始3D打印模型,并将它们暴露在月球条件下。当与Stratasys公司SR-30可溶性支架,这些ABS部件据说具有足够光滑的表面光洁度,具有理想的性能。

工程师们已经对其中一个组件进行了优化和迭代,那就是月星车的激光雷达探测系统,这对月星车的导航至关重要。通过MakerBot原型,该团队现在已经设法提出了一个模块化的解决方案,可以安装不同的相机、天线或测距仪附件,并具有集成通道,以防止过热。

月球车的嵌入式电子外壳也在稳步发展,使用3D打印技术,现在已经能够保护其脆弱的内部部件免受掉落或坠落的伤害。因此,尽管该团队表示,月球车仍处于“开发的早期阶段”,但他们相信,其研发背后的技术可以帮助降低成本,并开放设计的可能性,在进一步的空间制造应用中。

“它(3D打印)减少了所需的紧固件数量和零件数量,这是一项巨大的成本节约,”Christian补充道。“这也为未来的空间原位组装打开了大门。你已经在地球上设计、打印和测试了这个部件。现在你知道了,在未来,你可以在太空中3D打印相同的部件,因为你已经展示了材料和部件在那里工作。”

一位工程师为漫游者的3D打印激光雷达支架模型建模。
一位工程师为漫游者的3D打印激光雷达支架模型建模。通过MakerBot照片。

“性能”的机器吗?

为了填补桌面系统和工业系统之间的市场空白,METHOD X已经越来越被证明有能力生产密集型终端应用的部件。去年1月,产品工程公司卡勒姆该公司发现,它能够将该机器用于3D打印原型、模具和低批量的零部件限量版阿斯顿马丁

同样,赛车工程公司Prodrive使用METHOD X生成汽车零部件30多个在2021年的达喀尔拉力赛上,巴林raidxtreme团队的Hunter T1车辆。由于新冠疫情,该团队被迫简化了T1的开发,但据说他们发现,采用3D打印技术是快速成型零件和进行维护的理想选择。

在其他地方,推进系统专家特里同空间技术也将METHOD X用于空间测试目的,通过3D打印功能阀原型去月球旅行的客户通过这样做,该公司能够将交货时间从几天减少到几个小时,同时更灵活地控制其生产过程。

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图为洛克希德·马丁公司的人工智能月球车的效果图。通过MakerBot形象。