近日,惠普運用3D打印技術為國際空間站打造了一臺2D打印機,惠普和美國國家航空航天局刪除了打印機的傳真、掃描和復印功能,使其更輕巧,以便在零重力環境下執行任務。
距離第一臺3D打印機送到國際空間站已經三年了,這成為有史以來第一臺進入太空的3D打印機。但國際空間站上的宇航員已經在空間上使用2D打印機有很長一段時間。國際空間站從一開始就有2D打印機。宇航員使用它們打印從關鍵任務信息到家庭照片的所有內容。空間站上有兩臺打印機,一臺在美國,另一臺在俄羅斯。
問題是,國際空間站不僅在2000年開始使用打印機,而且從2000年開始使用相同的打印機。不是完全相同的機器,而是同一機型 - 惠普的Epson 800噴墨打印機。
國際空間站計算機資源部經理Stephen Hunter說:“這是一個博物館。
Hunter在過去的兩年里一直致力于更新ISS的辦公技術,而惠普已經幫助提供了新的第二代Z-Book筆記本電腦,所以NASA再次向他們求助,以獲得新的打印機。說起來容易做起來難,因為打印機整體上不適合微重力,耗電量大,而且碳粉塵等元素無法在環境中生存。
NASA希望打印機具有阻燃和能源效率,可以在零重力下打印和處理紙張管理,并且可以在打印過程中處理墨水浪費。
“我們不能放棄這樣做的機會。”惠普成像、打印和解決方案業務總裁Enrique Lores說:“這是一個難以置信的技術挑戰。”
由于國際空間站上的電力是由太陽能電池板產生的,因此必須仔細管理電力消耗,并考慮到幾個零重力問題。例如,打印機通常會在打印時存儲一些額外的墨水。通常情況下,墨水留在打印機或頁面上,最終干燥。但是在零重力的情況下,墨水會漂浮在可吸入或污染實驗的地方。紙張也需要以某種方式被壓下,以免浮起或堵塞打印機。
惠普推薦使用HP Envy 5600,但需要進行一些重大修改。惠普和美國國家航空和航天局的成員一起工作,找出打印機的哪些部件會受到零重力的影響,以及如何改變打印機。例如,打印機支架從一根桿上懸掛下來,并通過重力拉到位。這在國際空間站上是行不通的,所以惠普提出了一個可以完成重力作用的機制。
3D打印起了作用,因為惠普使用這項技術創造了復雜的新零件 - 這不是公司第一次將自己的3D打印功能用于增強自己的打印機,包括Multi Jet Fusion 3D打印機和2D噴墨打印機。例如,構成Envy打印機輸出托盤的多個部件是3D打印的,使得該部件更加靈活輕便。他們甚至使用了一種實驗性的新材料,一種填充了玻璃珠的尼龍,這種材料的開發加快了這個項目的使用。特種打印系統工程總監Pat Harnett表示:“這是我們能夠將所有努力作為一個惠普整合的展示。”
此外,惠普和美國國家航空航天局刪除了打印機的傳真、掃描和復印功能,使其更輕巧。他們增加了幾個緊固件,用耐火塑料代替了外殼,并在打印井中加入了吸收材料,以吸收多余的油墨。最終的結果是惠普Envy零重力打印機,一個定制的機器,將在零重力環境下執行任務。
Lores說:“通過惠普SPS團隊的創造性創造力和惠普的MultiJet Fusion 3D打印技術,我們能夠設計和生產復雜的零件,確保HP ENVY Zero-Gravity打印機能夠成功滿足NASA的所有要求。”
NASA計劃通過Space-X 14火箭在2018年2月再次向國際空間站發送兩臺打印機。
3D MJS實驗室首席技術員Ben Moore說:“最令人興奮的部分還在后面,當我們完成后,可以把這個東西送到太空。”
美國國家航空航天局和惠普已經創造了大約50臺經過調整的Envy打印機,并期望每個打印機都能維持兩年左右的時間。
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