Создаются алюминиевые сплавы аддитивного производства для космических оптических приборов

Создаются алюминиевые сплавы аддитивного производства для космических оптических приборов
13:40, Март 26, 2024 Когда Заку Посту предложили провести исследование по разработке основы для аддитивного производства (в просторечии называемого 3D-печатью) нового космического прибора для обнаружения загрязнения воздуха, это была возможность, которую он не мог упустить. Инженер по материалам Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса (APL) в Лореле, штат Мэриленд, Пост был заинтересован в расширении своей карьеры в производстве образцов и деталей, изготовленных аддитивным способом, включая выполнение анализа данных, который происходит до и после. И вот проект, делающий именно это, упал прямо ему на колени. «Это была захватывающая возможность, которая идеально соответствовала моим целям и интересам, — увидеть, как обработка может изменить характеристики материала», — сказал Пост. Однако никто не ожидал, что проект также произведет большой фурор в сообществе аддитивного производства. Документ, описывающий структуру команды для выбора материала инструмента и процесса печати, которую Пост написал совместно с членами команды из APL и Нидерландской организации прикладных научных исследований (TNO), теперь получил две награды: премию Light Metal Object Award за алюминиевые сплавы и общая награда в области легких металлов от Общества минералов, металлов и материалов (TMS) — одного из крупнейших обществ материалов в Соединенных Штатах. Команда получила награды 6 марта на ежегодном собрании TMS 2024 в Орландо, Флорида. Статья опубликована в сборнике материалов конференции « Легкие металлы 2023» . «Мы даже не предполагали, что эта статья будет рассматриваться для одной награды, не говоря уже о двух», — сказал Уолтер Зимбек, инженер по электротехнике и вычислительной технике APL, советник Post и соавтор исследования, курировавший процесс печати. Но аддитивное производство, будучи новой областью, до сих пор редко имеет такое четкое и прямое применение к конечному продукту. Именно этот факт, по мнению многих членов команды, и выделил эту статью: с самого начала мы учитывали ее применение и позволяли этому видению оттачивать процесс описания, разработки и отбора материала. Новые методы Космическим прибором, послужившим основой для реализации проекта, стал компактный гиперспектральный демонстратор датчика загрязнения воздуха (CHAPS-D). Достаточно маленький, чтобы поместиться на спутнике размером с коробку из-под обуви, прибор будет оснащен датчиками и специально разработанными зеркалами, достаточно мощными, чтобы изолировать источники загрязнения воздуха на расстоянии примерно половины квадратной мили (1 квадратный километр) от низкой околоземной орбиты, что является беспрецедентной возможностью. Отдел наук о Земле НАСА профинансировал проект в 2019 году с просьбой включить в него аддитивное производство. Способность этого метода быстрее и с меньшими затратами создавать детали, вес которых в разы меньше тех, которые создаются с использованием типичных процедур механической обработки, сделала его привлекательным для космической отрасли, где ограничения по времени, стоимости и весу являются нормой. «Вам не придется обрабатывать что-то сложное или невозможное или тратить время на сборку», — сказал Билл Шварц из APL, главный исследователь CHAPS-D. «Теоретически вы могли бы просто распечатать это». Учитывая миниатюризацию CHAPS-D, инженеры по аддитивному производству из отдела исследований и разработок APL и их сотрудники из TNO решили спроектировать прибор с использованием топологической оптимизации — вычислительного метода, который регулирует распределение материала в конструкции, чтобы его можно было использовать только там, где это абсолютно необходимо. необходимо — и распечатайте корпус прибора. Но какой материал использовать, было непросто, сказал Шварц. Лазерное плавление порошкового слоя (метод аддитивного производства, который будет использовать команда) основано на металлических порошках , в данном случае на алюминии, которые лазер плавит, чтобы слой за слоем сформировать спроектированную деталь. Порошки часто содержат следы металлов, которые в зависимости от их концентрации могут существенно изменить свойства материала, делая его более прочным или слабым, более хрупким или более податливым. Более того, мощность лазера, скорость его сканирования, степень перекрытия соседних лазерных путей и используемое оборудование также влияют на свойства материала конечного продукта. «Вы не просто выбираете сплав для применения; вы выбираете сплав и параметры обработки, которые затем приводят к конечному материалу», — сказал Пост. Используя требуемые характеристики материала CHAPS-D в качестве ориентира, команда сократила количество возможных материалов до трех сплавов. Затем компании пришлось разработать систему испытаний и оценки, чтобы определить лучший сплав и идеальный производственный процесс. Стив Сторк, главный научный сотрудник производственных технологий в APL и соавтор статьи, уже начал прокладывать путь. В предыдущем внутреннем проекте его команда создала процесс, использующий быстрое моделирование, быструю процедуру проектирования с методами быстрой выборки. В результате, по его словам, APL теперь обладает одними из самых быстрых в мире методов разработки свойств материалов для процессов аддитивного производства, в некоторых случаях за неделю можно выполнить то, на что раньше уходило около трех лет. «Эта новая технология позволяет APL разрабатывать материалы быстрее, чем в полевых условиях», — сказал Сторк. «Мы разработали методы машинного обучения и понижающего отбора, которые позволяют нам эффективно видеть, как каждая переменная сочетается друг с другом и как это в конечном итоге влияет на конечную производительность». Используя этот ускоренный метод и адаптируя его к конкретным требованиям CHAPS-D к материалам, команда изолировала материал и процесс всего за шесть месяцев. Он остановился на высокопрочном алюминиевом сплаве под названием Scalmalloy, «сладком алюминиевом чае», как выразился Сторк, потому что тот же процесс, который используется для перенасыщения сладкого чая сахаром — его нагревание — используется для перенасыщения Scalmalloy элементом скандием. . Этот материал по-прежнему было сложно печатать, поскольку для конструкции требовалось значительное количество опор. Команде потребовалось четыре попытки, чтобы получить правильный отпечаток, и благодаря оптимизированному дизайну конечный продукт выглядит потусторонним — кусок грифельно-серого металла с зияющими отверстиями и перекрещивающимися стойками, которые делают его почти живым, даже инопланетным. «Когда я впервые увидел это, я подумал: «Это похоже на что-то из космоса, а не на то, что мы отправили в космос», — пошутил Зимбек. Новые приложения Полагая, что коммерческие компании и другие организации, заинтересованные в аддитивном производстве, могут найти свой процесс полезным, Post получила финансирование для составления статьи и, посредством внутреннего гранта, представить проект на встрече TMS в 2023 году. Десять месяцев спустя команду уведомили о получении награды. «Этот проект действительно является отличным примером того, как мы в APL используем аддитивное производство для улучшения технологий или реализации новых возможностей, которые в противном случае были бы невозможны», — сказал Морган Трекслер, менеджер программы «Наука экстремальных и многофункциональных материалов» в исследовательском и исследовательском центре APL. Зона миссии развития. «Это хороший пример использования серьезных исследований для создания новых возможностей для применения в миссиях». В APL эта технология быстро нашла применение в других проектах, включая космические, подводные и гиперзвуковые приложения. Что касается прибора CHAPS-D, команда работает над созданием летной версии в рамках подготовки к его плановым испытаниям на борту самолета King Air B200 в сентябре этого года....
Читать полный текст на android-robot.com  

Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

В ЮЗГУ из металлоотходов создали новые твердые сплавы

В ЮЗГУ из металлоотходов создали новые твердые сплавы В Курске в Юго-Западном государственном университете под руководством доктора технических наук, профессора Агеева Евгения Викторовича в рамках гранта Российского научного фонда (№ 22-29-00123,https://rscf.ru/project/22-29-00123/) закончили работу надсозданием новых многофункциональных мелк …

Новости 00:00, Ноябрь 23, 2023 | takt-tv.ru
Исследователи демонстрируют 3D-наноразмерную память на оптических дисках петабитной емкости

Исследователи демонстрируют 3D-наноразмерную память на оптических дисках петабитной емкости Недавно были опубликованы самые популярные слова 2023 года, и модель большого языка искусственного интеллекта (LLM), несомненно, возглавила список. Будучи лидером, ChatGPT также стал одним из международных модных словечек года. Эти прорывные инновации в области искусственного интеллекта во …

Интернет и Игры 08:40, Март 7, 2024 | android-robot.com
Алюминиевые тридцать сребреников для Шойгу: эксперт оценил, чем грозит Минобороны РФ торговля со странами НАТО

Алюминиевые «тридцать сребреников» для Шойгу: эксперт оценил, чем грозит Минобороны РФ торговля со странами НАТО Российское Министерство обороны может быть вовлечено в теневую схему, в рамках которой российский алюминий поставляется за рубеж, в том числе в недружественные страны. В случае, если информация, появившаяся в СМИ, подтвердится, это серьезно ударит по репутации и может привести к утрате дов …

Новости 15:30, Май 24, 2023 | gazetadaily.ru
Создаются перепрограммируемые материалы, которые избирательно самособираются

Создаются перепрограммируемые материалы, которые избирательно самособираются В то время как автоматизированное производство сегодня распространено повсеместно, когда-то оно было зарождающейся областью, созданной такими изобретателями, как Оливер Эванс, которому приписывают создание первого полностью автоматизированного промышленного процесса на мельнице, которую он …

Hardware 19:23, Октябрь 23, 2022 | android-robot.com
Для педагогов и учащихся на Брянщине создаются комфортные условия

Для педагогов и учащихся на Брянщине создаются комфортные условия От педагогов Брянской области зависит, какие знания получат школьники, а задача власти – создать достойные и комфортные условия для педагогов и учеников. В регионе строятся новые и капитально ремонтируются уже существующие образовательные учреждения, которые оснащаются современным учебным …

Новости 06:50, Август 30, 2023 | bug32.ru
Создаются алгоритмы, вдохновленные квантовыми вычислениями, для моделирования полимерных материалов

Создаются алгоритмы, вдохновленные квантовыми вычислениями, для моделирования полимерных материалов Появление квантовых вычислений открывает ранее невообразимые перспективы для решения проблем, которые считались недоступными для обычных компьютеров: от криптографии и фармакологии до физических и химических свойств молекул и материалов. Однако вычислительные возможности современных кванто …

Hardware 20:20, Октябрь 30, 2023 | android-robot.com
Новые горизонты робототехники: роботы будущего создаются из мягких материалов

Новые горизонты робототехники: роботы будущего создаются из мягких материалов Виртуальные роботы часто используются для тестирования алгоритмов и программного обеспечения перед физической реализацией. Это позволяет сэкономить время и ресурсы на создание и тестирование физических прототипов. Многие успели заметить, как далеко шагнула робототехника. Они стали незамени …

Наука и Технологии 03:50, Май 30, 2023 | hi-news.ru
В Росатоме работают над плазменным двигателем для космических полетов

В Росатоме работают над плазменным двигателем для космических полетов Силами инженеров Росатома разработан инновационный плазменный ускоритель. Он может стать основой для создания перспективных плазменных двигателей для космических аппаратов будущего. Сообщается, что его возможностей будет достаточно, чтобы совершать первые междупланетные полеты. Россия, пол …

Наука и Технологии 07:10, Апрель 7, 2024 | api.follow.it
Создаются магнитные мягкие роботов с использованием процессов на основе волокон и однонаправленных магнитных полей

Создаются магнитные мягкие роботов с использованием процессов на основе волокон и однонаправленных магнитных полей Группа ученых-материаловедов и инженеров-электронщиков из Массачусетского технологического института разработала способ создания мягких магнитных роботов путем объединения систем изготовления на основе волокна с методами механического и магнитного программирования для обеспечения движения …

Hardware 12:00, Июнь 25, 2023 | android-robot.com
Подземная навигация может быть возможна с помощью мюонов космических лучей

Подземная навигация может быть возможна с помощью мюонов космических лучей Сверхбыстрые субатомные частицы, называемые мюонами, впервые использовались для беспроводного перемещения под землей. Используя наземные станции обнаружения мюонов, синхронизированные с подземным приемником обнаружения мюонов, исследователи из Токийского университета смогли рассчитать поло …

Software 07:30, Июнь 20, 2023 | android-robot.com
Учёный исследовал возможность путешествия зёрен жизни по Вселенной на космических пылинках

Учёный исследовал возможность путешествия «зёрен жизни» по Вселенной на космических пылинках Согласно некоторым исследованиям, жизнь может распространяться по Вселенной с помощью космической пыли. Учёные давно выяснили, что на Земле жизнь возникла примерно 3,5 миллиарда лет назад. Исследования также подтверждают наличие примитивной жизни на Земле всего через 500 миллионов лет посл …

Наука и Технологии 05:20, Февраль 16, 2024 | ixbt.com
Такого ещё не было в истории космических полётов: первая попытка управляемого возвращения спутника на Землю

Такого ещё не было в истории космических полётов: первая попытка управляемого возвращения спутника на Землю Ученые готовятся к «первой в своем роде» операции по безопасному возвращению мертвого спутника на Землю. Речь идёт о метеорологическом спутнике Aeolus Европейского космического агентства ESA, который в своё время стал первым спутником, предназначенным для измерения земных ветро …

Наука и Технологии 22:40, Июль 20, 2023 | ixbt.com
Японские инвесторы вложили $290 млн в Sierra Space для ускорения работы над проектами Dream Chaser и коммерческих космических станций

Японские инвесторы вложили $290 млн в Sierra Space для ускорения работы над проектами Dream Chaser и коммерческих космических станций 26 сентября компания объявила о раунде серии B, возглавляемом тремя японскими инвесторами: банком Японии MUFG, торговой компанией Kanematsu Corporation и Tokio Marine & Nichido Fire, крупнейшей в стране страховой компанией. В ноябре 2021 года в раунде серии A Sierra Space собрала $1,4 млрд …

Наука и Технологии 20:10, Сентябрь 27, 2023 | ixbt.com
Samsung планирует сокращение производства памяти

Samsung планирует сокращение производства памяти Samsung Electronics планирует сократить производство микросхем памяти, поскольку ожидается, что ее операционная прибыль в первом квартале 2023 года упадет примерно на 96% по сравнению с предыдущим годом. Это будет самая низкая прибыль южнокорейского технологического гиганта с первого кварт …

Гаджеты 21:30, Апрель 8, 2023 | mobidevices.com
Австралия дала разрешение для американских космических компаний на запуск ракет со своих космодромов: новый виток развития и историческое соглашение

Австралия дала разрешение для американских космических компаний на запуск ракет со своих космодромов: новый виток развития и историческое соглашение в космической отрасли Устранено последнее значительное препятствие для коммерческих запусков США с австралийских космодромов. «Теперь ELA (Equatorial Launch Australia) может двигаться вперёд, поскольку уже ведутся переговоры с американскими космическими компаниями», — заявил генеральный директ …

Наука и Технологии 23:10, Октябрь 26, 2023 | ixbt.com
Великобритания представила стратегию для развития производства микросхем

Великобритания представила стратегию для развития производства микросхем Британия представляет стратегию стоимостью 1,2 миллиарда долларов для развития производства компьютерных микросхем. Британское правительство обнародовало свою долгожданную стратегию в области полупроводников, догоняя аналогичные усилия западных союзников, стремящихся уменьшить зависимость …

Hardware 21:20, Июнь 1, 2023 | android-robot.com
Провал германского производства приостановил полёт евро

Провал германского производства приостановил полёт евро Влияние на рынок:2Неравномерные данные по PMI разных стран евро-региона породили всплеск волатильности в европейских валютных парах утром в четверг. Предварительные оценки по Франции удивляли своей силой. Производственный PMI подскочил с 43.1 до 46.8 (ожидалось 43.5). Индекс по сфере услуг …

Forex 09:30, Март 1, 2024 | fxteam.ru
Появились новые подробности о переносе производства Lada Largus

Появились новые подробности о переносе производства Lada Largus В официальном сообществе «На заводе» опубликовали видео, в котором рассказывается о процессе переноса сборки Ларгуса из Тольятти в Ижевск. В частности, о сварочных роботах, которых перевезли на ижевскую площадку. Туда же отправили 70 комплектов кузовной штамповой оснастки и пять пресс-форм …

Авто / Мото 01:00, Сентябрь 15, 2023 | motor.ru
Учёные создали технологию производства лекарств без побочных эффектов

Учёные создали технологию производства лекарств без побочных эффектов Управляя процессом совмещения молекул можно выпускать медикаменты без вреда для окружающей среды. Учёные из Гонконга, Китай, сделали новый шаг в процессе приближения к выпуску медикаментов без вреда для окружающей среды и человека. Исследователи создали технологию производства лекарств без …

Наука 05:30, Март 3, 2024 | versiya.info
В Мясниковском районе запустят линию производства кормов для кошек и собак

В Мясниковском районе запустят линию производства кормов для кошек и собак Новая производственная линия откроется летом на площадке Ростовского комбикормового завода в поселке Султан-Салы Мясниковского района. Здесь уже четыре года производят корма для сельскохозяйственных животных, а в этом году к ним добавятся и оригинальные корма для домашних питомцев — их вып …

Новости 03:30, Май 26, 2023 | cityreporter.ru
Исследование раскрывает политические идеи по переориентации производства аккумуляторов для электромобилей

Исследование раскрывает политические идеи по переориентации производства аккумуляторов для электромобилей Поскольку федеральное правительство стимулирует расширение внутреннего производства аккумуляторов для электромобилей, в новом исследовании Корнельского университета рассматриваются долгосрочные перспективы производства энергии и устойчивого развития в США, а также освещаются политические п …

Наука и Технологии 09:40, Июнь 24, 2023 | android-robot.com
Будущее производства минеральных удобрений: новые технологии и инновационные подходы

Будущее производства минеральных удобрений: новые технологии и инновационные подходы В современном мире сельское хозяйство играет важную роль в обеспечении продовольственной безопасности и удовлетворении растущих потребностей населения. Одним из ключевых факторов успешного сельского хозяйства является использование минеральных удобрений, которые способны повысить плодороди …

Технологии 04:00, Август 24, 2023 | versiya.info
Роль сельхозкооперативов в развитии российского сельского хозяйства: оптимизация производства, инновации и социальное развитие

Роль сельхозкооперативов в развитии российского сельского хозяйства: оптимизация производства, инновации и социальное развитие Сельхозкооперативы играют важную роль в развитии российского сельского хозяйства. Они представляют собой форму организации сельскохозяйственного производства, основанную на кооперации фермеров и сельскохозяйственных предприятий. Такая организация позволяет объединить ресурсы и оптимизирова …

Наука 15:50, Август 31, 2023 | versiya.info
АвтоВАЗ додавливает китайцев. Выдвинута инициатива по увеличению утилизационного сбора, иначе ожидается резкое падение отечественного производства

АвтоВАЗ додавливает «китайцев». Выдвинута инициатива по увеличению утилизационного сбора, иначе ожидается резкое падение отечественного производства Экспертный совет при Комитете по промышленности и торговле Госдумы РФ прогнозирует сокращение производства отечественными автоконцернами до 50% на фоне падения спроса, вызванного китайской экспансией, о чем говорится говорится в сообщении АвтоВАЗа. «По заключению экспертов, при сохра …

Наука и Технологии 15:30, Апрель 8, 2024 | ixbt.com
Планируется создание завода по производству микробного пластика для производства высококачественного зеленого пластика

Планируется создание завода по производству микробного пластика для производства высококачественного зеленого пластика Созданные бактерии могут производить модификатор пластика, который делает пластик из возобновляемых источников более перерабатываемым, более устойчивым к разрушению и биоразлагаемым даже в морской воде. Разработка Университета Кобе обеспечивает платформу для промышленного масштабного настр …

Наука и Технологии 03:20, Апрель 13, 2024 | android-robot.com
Региональная команда Брянской области завершила обучение методам бережливого производства на базе регионального центра компетенций в рамках националь

Региональная команда Брянской области завершила обучение методам бережливого производства на базе регионального центра компетенций в рамках национального проекта «производительность труда» На базе Регионального центра компетенций в сфере производительности труда Брянской области в рамках реализации нацпроекта «Производительность труда» АНО «Федеральный центр компетенций в сфере производительности труда» (ФЦК) организовано обучение региональной команды Брянской области метода …

Новости 07:40, Май 26, 2023 | desnyanskaya-pravda.ru
Региональная команда Брянской области завершила обучение методам бережливого производства на базе Регионального центра компетенций в рамках националь

Региональная команда Брянской области завершила обучение методам бережливого производства на базе Регионального центра компетенций в рамках национального проекта «Производительность труда». На базе Регионального центра компетенций в сфере производительности труда Брянской области в рамках реализации нацпроекта «Производительность труда» АНО «Федеральный центр компетенций в сфере производительности труда» (ФЦК) организовано обучение региональной команды Брянской области метода …

Новости 21:00, Май 25, 2023 | bug32.ru
Марсоход Perseverance успешно завершил эксперимент MOXIE по производству кислорода после почти 3 лет работы и производства 122 граммов кислорода

Марсоход Perseverance успешно завершил эксперимент MOXIE по производству кислорода после почти 3 лет работы и производства 122 граммов кислорода В феврале 2021 года, когда небольшой марсоход Perseverance приземлился на Марс, с ним прибыла небольшая золотая коробка по имени MOXIE. Этот аппарат, размером с тостер, был предназначен начать революционизировать исследование космоса, производя кислород на Марсе MOXIE, что расшифровывается …

Наука и Технологии 17:30, Сентябрь 10, 2023 | ixbt.com