飛向火(huǒ)星!F900助力德國航空航天中(zhōng)心開(kāi)啓“太空探索”
2022.12.06Stratasys/文
火(huǒ)星,這顆神秘的紅色星球一(yī)直令人類着迷不已。迄今已有超過40多顆太空探測器被發送至火(huǒ)星,但問題依然有待解答:在這顆與我(wǒ)(wǒ)們相鄰的星球上,真的存在生(shēng)命嗎(ma)?
讓無人機飛往火(huǒ)星一(yī)直都是幾大(dà)航天局的長期目标。其中(zhōng)最值得注意的是美國航空航天局的航天飛機“獵戶座”、歐洲航天局(ESA)的“極光”計劃和俄羅斯聯邦航天局“Roskosmos”,印度和中(zhōng)國也加入了這項享有盛譽的太空探索之列。
在位于奧伯法芬霍芬的德國航空航天中(zhōng)心(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)),火(huǒ)星探索也是一(yī)個熱門話(huà)題。德國航空航天中(zhōng)心作爲德國政府在國家太空計劃中(zhōng)的代表,負責進行研究并協助歐洲航天局,同時負責爲德國制定長期研究目标。在德國航空航天中(zhōng)心(DLR)下(xià)屬的機器人和機電一(yī)體(tǐ)化研究所(Institut für Robotik und Mechatronik),通過研究最新技術以推進太空探索是實現目标的重要一(yī)環。
生(shēng)産用于極端環境的複雜(zá)原型
與機器人和機電一(yī)體(tǐ)化研究所密切合作的是DLR的系統構建技術南(nán)部(Leiter Systemhaus Technik Sued)負責人Kaj Fuehrer博士。系統構建技術部門作爲研究團隊的聯絡點,爲他們提供在研究項目中(zhōng)實施技術的相關專業知(zhī)識。作爲顧問團,Fuehrer博士及其團隊在設計和使用不同制造方法進行生(shēng)産方面有着淵博的知(zhī)識。
“我(wǒ)(wǒ)們的原型通常非常複雜(zá),甚至可能複雜(zá)到無法付諸實踐,因此,選擇合适的生(shēng)産方法和材料非常重要,這樣我(wǒ)(wǒ)們才能不受限制地實現所需的功能。”
——Fuehrer博士
當Fuehrer博士的同事Stefano Seriani博士和Armin Wedler博士就原型TransRoPorter(TRP)的生(shēng)産進行探讨時,很快便決定使用3D打印生(shēng)産這個無人駕駛的火(huǒ)星探測機器人。
Stratasys Fortus 900mc 3D打印機打印的TransRoPorter探測盒
TransRoPorter由兩個部件構成:
可移動的TRP火(huǒ)星探測車(chē),用于在非結構化地形中(zhōng)穿梭。
有效載荷艙(PM),它可攜帶備件、通信技術和科學工(gōng)具。
需要進行嚴格測試以确保TransRoPorter的第一(yī)個原型的功能和實用性。因此,DLR選擇了Stratasys FDM 3D打印技術,以模拟極端條件下(xià)測試機器人的設計和功能。
“有效載荷艙是系統的核心,我(wǒ)(wǒ)們需要一(yī)個功能齊全的原型,可以在所有測試中(zhōng)運行并承受設計的壓力。”
——Stefano Seriani
“在這個項目的規劃中(zhōng),3D打印技術一(yī)直都是我(wǒ)(wǒ)們的首選。對我(wǒ)(wǒ)們來說,金屬制作的原型在生(shēng)産中(zhōng)顯然過于昂貴且複雜(zá)。金屬原型也需要在後期生(shēng)産中(zhōng)完成,這意味着需要更多的工(gōng)作和額外(wài)的成本。因此,我(wǒ)(wǒ)們決定3D打印TransRoPorter原型,它爲我(wǒ)(wǒ)們提供了便宜、快速且精妙的解決方案。參與該項目的每個人都對結果非常滿意。”
——Fuehrer博士
高性能材料打印功能齊全的原型
研究團隊正在使用Stratasys Fortus 900mc 3D打印機,利用FDM熱塑材料3D打印大(dà)型零件。據Fuehrer博士稱,ASA材料非常适合測試TransRoPorter原型,爲團隊能夠生(shēng)産出足夠堅固的探測盒,以便安全地容納所有技術。
“而極爲重要的方面在于契合良好,探測盒可以安裝在軌道上,對接口也可以正常工(gōng)作,利用Stratasys FDM 3D打印技術,我(wǒ)(wǒ)們發現材料基本上沒有變形。使用ASA材料也是我(wǒ)(wǒ)們深思熟慮後的決定,因爲它非常适合我(wǒ)(wǒ)們的目的和處理方式。”
——Fuehrer博士
“ASA材料的穩定性也對我(wǒ)(wǒ)們幫助巨大(dà)。我(wǒ)(wǒ)們需要一(yī)個功能齊全的原型,可以在所有測試中(zhōng)運行并承受設計的壓力。因此,Stratasys材料的堅韌和剛性特性非常适合測試TransRoPorter在火(huǒ)星之旅中(zhōng)的功能。”
——Stefano Seriani
獲取寶貴知(zhī)識
使用Stratasys 3D打印也可以爲其他戰略目标提供支持。據Fuehrer博士表示,在TransRoPorter生(shēng)産過程中(zhōng)收獲的知(zhī)識與确保其功能同樣重要。
“新技術會帶來新的思維過程。過去(qù)幾年,許多同事已經在考慮3D打印技術,并将其納入他們開(kāi)始的其他項目的計劃之中(zhōng)。這些新知(zhī)識也爲他們開(kāi)啓了新世界的大(dà)門,能夠在産品開(kāi)發中(zhōng)實現各種新的可能性。我(wǒ)(wǒ)們決定3D打印TransRoPorter原型,它爲我(wǒ)(wǒ)們提供了便宜、快速且精妙的解決方案。參與該項目的每個人都對結果非常滿意。”
——Kaj Fuehrer博士
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