Máy in 3D in kim loại đầu tiên được sử dụng trong không gian đang trên đường đến Trạm vũ trụ quốc tế. Nhiệm vụ giao hàng Cygnus NG-20, mang theo máy in nặng 180 kg, được phóng vào thứ Ba và dự kiến đến ISS vào hôm nay. Phi hành gia Andreas Mogensen sẽ cài đặt một máy in mà Airbus đã phát triển riêng cho ESA.
Sau khi cài đặt, thiết bị sẽ được giám sát và theo dõi bằng Trái đất. Máy in 3D dựa trên polymer đã được sử dụng trên ISS trước đây, nhưng in 3D kim loại trên quỹ đạo được cho là một nhiệm vụ khó khăn hơn nhiều. Thiết bị sẽ hoạt động với loại thép không gỉ thường được sử dụng trong lọc nước và cấy ghép y tế vì nó có khả năng chống ăn mòn tốt.
Sau khi dây thép không gỉ được đẩy vào vùng in, máy in sẽ làm nóng chảy nó bằng cách sử dụng tia laser mạnh hơn con trỏ laser khoảng một triệu lần. Tiếp theo, máy in gửi kim loại nóng chảy để in.
Điểm nóng chảy của kim loại là khoảng 1400°C và máy in hoạt động trong hộp kín hoàn toàn. Trước khi có thể hoạt động, nó cần đưa oxy ra ngoài không gian và thay thế bằng nitơ. Nếu không, kim loại nóng chảy sẽ bị oxy hóa. Với nhiệt độ cao hơn máy in 3D nhựa (nhiệt độ lên tới 200°C), “cần phải đảm bảo an toàn cho phi hành đoàn và bản thân trạm, trong khi khả năng bảo trì cũng rất hạn chế”, chuyên gia cho biết. ESA. “Nếu thành công, độ bền, độ dẫn điện và độ cứng của kim loại sẽ đẩy tiềm năng in 3D không gian lên tầm cao mới”.
Bốn bản in thử nghiệm đã được lên kế hoạch. Máy in sẽ in các mẫu giống như đã được tạo trước đó trên Trái đất. Các chuyên gia sẽ so sánh hai phiên bản để giúp các nhà khoa học hiểu được chất lượng và hiệu suất in ấn trong không gian khác nhau như thế nào. Mặc dù mỗi bộ phận sẽ nặng dưới 250g và nhỏ hơn một lon soda nhưng máy in sẽ mất từ hai đến bốn tuần để tạo ra mỗi bộ phận. Thiết bị sẽ hoạt động không quá bốn giờ mỗi ngày vì quạt và động cơ của nó khá ồn và ISS có các quy định nghiêm ngặt về tiếng ồn.
Nếu thử nghiệm thành công, nó sẽ mở đường cho các phi hành gia và các cơ quan vũ trụ có thể in các công cụ hoặc bộ phận họ cần mà không cần phải vận chuyển chúng với các nhiệm vụ tiếp tế. In 3D các bộ phận kim loại cũng có thể giúp xây dựng phần đế trên tháng sử dụng vật liệu tái chế hoặc regolith biến đổi. Trong tương lai, điều này có thể hữu ích cho các sứ mệnh lên sao Hỏa.
Đọc thêm: