با استفاده از فرآیندی به نام رسوب لیزر پودر دمیده، گرد و غبار فلزی از طریق یک نازل با استفاده از یک گاز بی اثر مستقیماً وارد پرتو لیزر پرقدرت می شود. حباب فلزی ذوب شده به قسمت در حال ظهور جوش می خورد که لایه به لایه تحت کنترل کامپیوتر ساخته می شود. با تغییر ترکیب پودر، آلیاژهای فلزی مختلف را می توان در جایی که بیشترین تأثیر را دارند، رسوب داد. این امکان ایجاد قطعات عجیب و غریب را فراهم می کند که با استفاده از هیچ روش دیگری و در زمان بسیار کمتری نسبت به فرآیندهای فعلی ساخته نمی شوند. نتیجه محافظت موثرتر با جرم کمتر و با هزینه کمتر از آنچه قبلاً در دسترس بود، می‌شود که منجر به فضاپیماهای توانمندتر می‌شود که می‌تواند کوچک‌تر و سبک‌تر از هر چیزی باشد که قبلاً انجام شده است.
آمتن ها
یک سپر مغناطیسی چند ماده ای ایجاد شده با فناوری تثبیت پودر دمیده، بهبودهایی را در عملکرد محافظ نشان داد. همانطور که فضاپیمای روباتیک ناسا به طور فزاینده‌ای قادر به تشخیص سیگنال‌های ضعیف از ستارگان، سیارات و سایر اهداف می‌شود، به تداخل ماشین‌های داخل هواپیما مانند چرخ‌های واکنش، موتورهای الکتریکی و سیستم‌های خنک‌کننده نیز بیشتر و بیشتر حساس می‌شوند.
در یکی دیگر از نکات برجسته فناوری JPL در سال 2022، تولید افزودنی ساخت آنتن‌های با کارایی بالا و پایداری حرارتی برای نجوم و سنجش از دور را امکان‌پذیر کرد. طراحی و ساخت آنتن برای فضاپیماها و بالون های ارتفاع بالا دشوار است. آنتن ها بنا به ماهیت خود حجیم هستند و ساخت آنها برای مقاومت در برابر فشارهای ناشی از پرواز و حفظ ثبات ابعادی یک چالش بوده است. آنتن‌های زیر میلی‌متری، که در انواع مختلف رصد زمین، علوم سیاره‌شناسی و کاربردهای نجوم استفاده می‌شوند، می‌توانند شکننده باشند. از آنجایی که آنها بر روی طول موج های کوچک کار می کنند، برای عملکرد صحیح و توانایی عملکرد در طیف وسیعی از دماها باید از کوچکترین نقص ها عاری باشند.
روی زمین، پارچه‌های ساختاری می‌توانند در مراقبت‌های بهداشتی به‌عنوان قالب‌های تطبیقی استفاده شوند که سفتی آنها را به‌عنوان التیام جراحت یا به‌عنوان لباس جذب‌کننده ضربه برای آتش‌نشانان یا سربازان تنظیم می‌کنند. ویژگی آنها این است که تاشو و قابل استقرار هستند، سپس به شکل‌های بزرگ‌تر و سفت‌تر در فضا قرار می‌گیرند، منجر به شکل‌گیری اجزای بسیار بزرگ‌تر و قابل تنظیم برای عملکرد بهینه می‌شود.
محافظ EM از طریق AM
از طریق ما با همه چیزهایی که در دنیای شگفت انگیز AM اتفاق می افتد به روز باشید لینکدین انجمن.
JPL پارچه قابل چاپ سه بعدی جدیدی ساخته است که می تواند پس از استقرار در فضا به شکل دلخواه سفت شود. این مواد شکل‌دهنده، با الهام از زره‌های پست زنجیره‌ای، با چاپ ذرات به هم پیوسته ساخته می‌شوند که هرکدام می‌توانند به طور مستقل در فاصله کوتاهی حرکت کنند و امکان پیکربندی‌های سفارشی، ایده‌آل برای اهداف خاص را فراهم کنند. سپس این ورق‌های انعطاف‌پذیر را می‌توان در ابعاد بسیار کوچک غلت داد یا تا کرد تا برای پرتاب در یک پرتاب موشک بسته‌بندی شود. ایجاد یک ساختار شکل پذیر نیاز به دانش کلی، اما نه لزوما دقیق، از ساختار سفت و سخت نهایی و همچنین طراحی ذرات به هم پیوسته مناسب دارد.
با چاپ آنتن از پودر آلومینیوم، می توان طرح های پیچیده تری آنتن با جرم کاهش یافته ایجاد کرد و در نتیجه اشکالی بهینه شده برای ماموریت ایجاد کرد که با استفاده از تکنیک های ساخت سنتی قابل ساخت نیستند. با استفاده از نرم‌افزار طراحی پیچیده، می‌توان اجزای اجزای آنتن را در صورت لزوم نازک‌تر یا ضخیم‌تر کرد که به کارایی بسیار بالا و طراحی کارآمد کمک می‌کند.
مهندسان JPL در حال آزمایش یک فرآیند جدید هستند که شامل تولید افزودنی است که کم هزینه است، می تواند به راحتی برای کاربردهای مختلف تطبیق داده شود و انجام آن ساده است. این رویکرد جدید از یک ماده واحد برای ایجاد ساختار پشتیبانی و سطح بازتابی استفاده می‌کند که منجر به یک فرآیند تولید بسیار ساده‌تر و یک ضریب انبساط واحد می‌شود – کل واحد به طور یکنواخت به تغییرات دما واکنش نشان می‌دهد. این منجر به تنش های کمتر بر روی آنتن و تغییر شکل کمتر می شود و سیگنال برتر را در حین استفاده ارائه می دهد.
در نهایت، کار خود هافمن با Caltech در مورد پارازیت پارچه های چاپ شده سه بعدی که در Nature منتشر شده است نیز برجسته شد. این اثر به رهبری Tent Bordeenithikasem در همکاری جدید با Caltech برای ساخت آنتن های تغییر شکل با استفاده از پارچه های چاپ شده جان تازه ای گرفته است. هافمن گفت: «تولید افزودنی هنوز زمینه های هیجان انگیز زیادی برای مشارکت در فضاپیماها و مریخ نوردهای ناسا دارد. یکی از بزرگترین دستاوردهای ما در AM در JPL، به غیر از قطعات چاپ شده در مریخ نورد، ایجاد یک فرآیند واجد شرایط پرواز برای تولید قطعات آلومینیوم و تیتانیوم از طریق LPBF بوده است. این ما را قادر می سازد تا قطعات فضاپیما و مریخ نوردهای خود را چاپ کنیم و همچنین به سایر مراکز ناسا با تلاش آنها کمک کنیم.
برای مثال، هر چیزی که از یک موتور الکتریکی استفاده می کند، می تواند برای مغناطیس سنج های حساس مشکل ساز باشد. در طرح های سنتی، دستگاه های الکترونیکی “نویزدار” توسط محفظه های فلزی محافظت می شوند. پیچیدگی این طرح ها نیاز به ایجاد اشکال پیچیده برای به حداکثر رساندن اثربخشی سپر الکترومغناطیسی است – و ساخت این طرح های پیچیده می تواند بسیار دشوار باشد. تکنیک های جدید مورد استفاده در JPL از نقاط قوت تولید افزودنی برای ایجاد سپر مغناطیسی بهتر سریعتر و آسان تر از قبل استفاده می کنند.
ورق ها را می توان در حالی که انعطاف پذیر هستند شکل داد و سفتی را می توان با تغییر فشار تنظیم کرد تا به شکل دلخواه رسید. سپس نیرو به ورق های مجاور وارد می شود که به هم چسبیده اند و به یک پیکربندی نهایی و سفت تبدیل می شوند. این پارچه های ساختاری کاربردهای بالقوه زیادی هم در ماموریت های ناسا و هم در محصولات مصرفی دارند. آنها را می توان به عنوان رادیاتورهای قابل استقرار، آنتن ها، پنل های خورشیدی، پتوهای محافظت در برابر تشعشع یا سپرهای میکرومتئورویدی استفاده کرد. آنها همچنین می توانند به عنوان اسکلت بیرونی منطبق بر بدن برای فضانوردانی که در معرض میکروگرانش طولانی مدت قرار دارند استفاده شوند.
به طور سنتی، این آنتن‌ها با استفاده از فرم‌های شیشه‌ای برای ایجاد سطح آنتن ساخته می‌شوند که روی آن مواد بازتابنده نازکی مانند نیکل قرار می‌گیرد. یک ساختار نگهدارنده، ساخته شده از لانه زنبوری یا نوارهای فلزی، سپس به پشت چسبانده می شود. این فرآیند زمان بر، دقیق و مستعد خطاهای تولیدی است. آنتن‌های به‌دست‌آمده همچنین هنگام کار در دماهای شدید دارای کاستی‌های بالقوه‌ای هستند، زیرا مواد با سرعت‌های مختلف منبسط و منقبض می‌شوند و تنش‌ها و احتمالاً تغییر شکل‌های ناهموار را به آنتن وارد می‌کنند.
JPL سالانه خود را منتشر کرد نکات برجسته فناوری JPL 2022، اولین بار با مدیر جدید لوری لشین، که به طور رسمی سمت خود را در 16 مه 2022 بر عهده گرفت، جانشین مایکل واتکینز، که در آگوست 2021 بازنشسته شد، و دکتر تام کویک، فن‌شناس ارشد جدید. مانند داگلاس هافمن به آن اشاره کرد، دانشمند ارشد تحقیقاتی (SRS) و مدیر آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا و یک چهره شناخته شده در صنعت جهانی AM، تحقیقات تولید مواد افزودنی در سه پروژه ارائه شد. اولین مورد در تلاش برای چاپ سه بعدی بازتابنده های آلومینیومی برای آنتن های فضاپیما با ساختارهای پشتیبان بهینه شده با توپولوژی برای پایداری حرارتی بود. این کار توسط پل گلداسمیت رهبری شد و بسیاری از کارهای چاپی توسط رایان واتکینز از گروه تزریق فناوری انجام شد. مورد دوم در مورد توسعه محافظ مغناطیسی با کارایی بالا تولید شده توسط DED بود. این روش اجازه می دهد تا اشکال پیچیده از مواد مغناطیسی مانند مومتال و همچنین آلیاژهای چند فلزی درجه بندی شده برای کاربردهای مغناطیسی تولید شود. سرپرستی این اثر بر عهده صمد فردوسی بود.
