На МКС впервые выполнена 3D-печать металлом в невесомости
Европейское космическое агентство (ЕКА) впервые осуществило 3D-печать металлом на борту МКС. Разработанный совместно с Airbus металлический 3D-принтер демонстрирует возможность производства деталей прямо на станции, что может повысить независимость будущих космических миссий от поставок оборудования и деталей с Земли. Чтобы сделать процесс достаточно безопасным для использования на МКС, пришлось изменить основной принцип работы металлической печати. Новая технология использует лазер для плавления и мгновенного затвердевания проволоки из нержавеющей стали, что позволяет изготавливать сложные объекты без использования металлического порошка.
3D-печать на Международной космической станции (МКС) не нова: первые эксперименты в этой области начались еще в 2014 году. Суть технологии заключалась в плавлении пластика и последующем формировании из него сложных объектов с помощью специальной головки, управляемой цифровыми данными. Низкая температура плавления пластика и относительно простые условия процесса позволяли проводить 3D-печать даже в условиях невесомости.
С 3D-принтерами для металлов дела обстоят иначе. Как правило, такие принтеры работают путем нанесения слоя металлического порошка, который затем спекается с помощью электронного луча или лазера в соответствии с цифровым файлом. Затем автоматически наносится следующий слой, и процесс повторяется. В конце концов, излишки порошка удаляются, и готовое изделие подлежит шлифовке и полировке.
Плавить металл в условиях невесомости - уже сложная задача, а работа с металлическим порошком не только опасна, но и совершенно непрактична. Металлический 3D-принтер, разработанный Airbus и Университетом Кранфилд в Великобритании, решает эту проблему, используя принцип работы пластиковых принтеров. В рабочую головку подается проволока из нержавеющей стали, которая плавится лазером на месте, после чего расплавленный металл моментально остывает и затвердевает.
В августе принтер завершил первую из четырех тестовых форм. Из соображений безопасности весь процесс проводился дистанционно в герметичной металлической камере. Внешний вид изделия нельзя назвать аккуратным. Но принтер является прежде всего демонстратором технологии. Целью было показать, что такое устройство может повысить независимость будущих миссий от Земли, позволяя экипажам самостоятельно производить запасные части или специальное оборудование.
По завершении изготовления всех четырех тестовых форм они будут возвращены на Землю для анализа.