Ручна версія 3D-друкування

Литвиненко, ЮМ
Остапенко, СО
Рогозинський, АА
Солонін, ЮМ
Nauka innov. 2019, 15(5):85-90
https://doi.org/10.15407/scin15.05.085
Рубрика: Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Мова: Англійська
Анотація: 
Вступ. Програма колонізації Місяця й Марса поступово наближається до практичної фази. Вчені активно обговорюють різні аспекти перебування людей на поверхні цих планет.
Проблематика. Першочерговою проблемою в цьому процесі є будівництво житла, зокрема питання матеріалів та технології будівництва. Як будівельний матеріал передбачено використання реголіту — місячного або марсіанського ґрунту. Технологія будівництва передбачає розміщення космонавтами нагрівальної печі на місячній поверхні для спікання цегли з подальшим укладанням її в будівельні конструкції. Цеглини будуть друкувати на 3D-принтері. Ця ідея потребує розробки та доставки 3D-принтера на місячну базу.
Мета. Перевірка можливості реалізації простих і низьковартісних варіантів створення будівельних елементів в умовах місячної поверхні за відсутності 3D-принтера та складних нагрівальних приладів. Розробка адитивним методом простого виробу, модeлюючи процес 3D-друкування без використання високовартісних і складних приладів та пристроїв.
Матеріали й методи. Ручний варіант 3D-друкування з використанням концентрованої сонячної енергії з мінімально обробленого місцевого реголіту є простим економічним способом виготовлення будівельних компонентів на поверхні Місяця або Марса. Як матеріали використано пісок і базальт земного походження. Всі необхідні оперативні роботи для моделювання 3D-процесу друку було виконано вручну. Для створення теплового джерела принтера використано різні пристрої для концентрування сонячних променів на базі параболоїдних концентраторів.
Результати. Виготовлено прості вироби з порошків базальту та сумішей базальту з піском адитивним методом без використання складного високовартісного устаткування. Примітивна установка для 3D-процесу та нагрівальний пристрій з параболоїдних концентраторів можуть бути легко зібрані з елементів конструкцій, транспортованих із Землі.
Висновки. Ручне 3D-друкування мінімально обробленого локального реголіту з використанням концентрованої сонячної енергії є простим економічним способом виготовлення будівельних компонентів на поверхні Місяця або Марса.
Ключові слова: 3D-друкування, концентратор, Місяць, Марс, реголіт, сонячне випромінювання, спікання