ASTRONOT EL ALETLERİ ÜRETİM İSTASYONU
3 boyutlu yazıcılar, birçok alanda tercih edilen üretim araçlarıdır. 3 boyutlu yazıcı sistemleri filament adı verilen bir hammadde kullanarak üretim yapmaktadır. 3B yazıcıların çalışması için, 3 boyutlu modellere ve bilgisayar ortamından aktarılmış tasarımlara ihtiyaç vardır. Bilgisayar ortamında programlar aracılığı ile yapılan bu tasarımlar yazıcıya aktarılır ve ardından baskı işlemleri tamamlanır.
Uzay araçlarında kullanılan ekipmanlar, çok yüksek kaliteye sahip olmaları gerektiğinden oldukça maliyetlidirler. Uzay teknolojisinde 3B yazıcı tercih edilmesinin sebebi, 3B yazıcı ile gerçekleştirilen üretimlerde hammadde kullanımının ciddi ölçüde azalarak maliyetin düşmesinin sağlanmasıdır. Görev sırasında gerekebilecek materyallerin Dünya’dan taşınması da aracın ağırlığını ve taşınma maliyetini yükselteceği için malzemeleri taşımak yerine lazım olduğunda tasarımı basmak 3B yazıcıların uzay araçlarında kullanımını arttırmıştır.
UZAY’DA ÜÇ BOYUTLU BASKI
3B baskı, bilgisayar ortamında dizayn edilmiş 3 boyutlu nesnelerin, baskı hammaddesinin katman katman eklenerek somut olarak üretimini ifade eder.
OLANAKLAR
Yakın vadede uzay tabanlı 3D baskının olanakları daha minimal. Bununla birlikte, uzun vadede, uygun şekilde geliştirilirse, teknoloji uzay aracı tasarımı ve işlevine ilişkin kavramlarımızı değiştirebilir.
- Uzayda Yedek Parçalar Oluşturma
Uzaya fazladan yedek parçalar taşımak yerine, astronotlar ve robotik uzay araçları gerektiğinde yedek parçalar üretebilir. Gerektiğinde üretim yapmak uzay gemisinin yükünü azaltabilir ve acil durum onarımlarına yardımcı olabilir.
- Yeryüzünde Oluşturulması veya Fırlatma Araçlarında Taşınması Zor Yapıları İnşa Etme
Şu anda, neredeyse tüm uzay aracı tasarımları roket kaplamalarına sığmalı ve tümsek baskılarından etkilenmemelidir. Tasarımlar taşınmak yerine uzayda üretilirse, yapılar daha büyük, daha hafif olabilir ve sıfır yerçekimi ortamına göre uyarlanabilir.
- Uzayda Geri Dönüşüm
Astronotlar, ekipman paketleme malzemesi gibi çöplerinin bir kısmını yeni parçalara dönüştürebilirler. Yeni robotik uzay aracı kullanımdan kaldırılan uyduların bazı kısımlarını yeniden kullanabilir.
- Gezegen Yüzeylerinde Kaynakları Kullanma
Asteroitler ve diğer gezegen cisimleri üzerindeki yapılar, yerel malzeme kullanılarak üretilebilir. Böylece Dünya’dan gönderilmesi gereken kütle azalmış olur.
ZORLUKLAR
3B baskı, yaygın olarak kullanılmasına rağmen, sahada bile birçok temel teknik zorlukla karşılaşan genç bir teknolojidir. Uzay ortamı, bu zorluklara ek olarak, çoğu 3B baskı türünün hemen uzayda kullanılmak üzere taşınmasını engeller.
- Sıfır Yerçekimi, Vakum ve Termal Etkiler
Yerçekiminin ve atmosferin olmaması, zemin tabanlı imalatın bilinen etkenlerini ortadan kaldırır, ancak aynı zamanda birkaç yönden aynı anda baskı yapmak gibi bazı yeni yenilikçi tekniklere de izin verebilir. Şiddetli gündüz/gece sıcaklık dalgalanmaları, fiziksel boyutları çarpıtabilir, soğutma oranlarını değiştirebilir, bu durum 3B baskı araçlarının tasarımında hesaba katılması gerekir.
- Kalite ve Sertifikasyon
Sınırlı onarım fırsatıyla zorlu ortamlarda karmaşık operasyonları gerçekleştirmek için uzay donanımı keskin standartlara göre inşa edilmelidir. Mevcut durumda, 3B yazıcı ile yazdırılan ürünlerin kalitesini veya performansını garanti edecek bir metodoloji yoktur.
- Güç
Uzay gemisinde elektrik, genellikle pahalı, ulaşımı sınırlı ve miktarı değişken bir enerjidir. Çoklu 3D baskı üniteleri, özellikle yüksek enerjili teknikler kullananlar, birçok mevcut uzay aracı tasarımının güç kaynaklarını zorlayabilir.
- Otomasyon
Dünya’da 3D baskı, kurulum desteği ve işlem sonrası için büyük ölçüde insan varlığına dayanır. Mürettebatlı uzay görevleri insan operatörlere güvenebilirken, robotik görevlerin bu tür rolleri otonom olarak tamamlanması gerekir.