Comencemos con la apariencia general del diseño: esta impresora contiene un brazo robótico con un cabezal de herramienta, bastante similar a un robot de soldadura, y probablemente se controla con un software CAM similar.
Imagen de Robotics.org
Cabeza de herramienta
La parte realmente interesante aquí es la cabeza de la herramienta. Así que echémosle un vistazo e intentemos aplicar ingeniería inversa al uso de algunas partes por cómo están colocadas y qué se puede ver al respecto, junto con la información proporcionada por OP.
Tubos negros
Hay un paquete de 12 tubos negros que van desde el cuerpo principal hasta el cabezal de impresión, terminando al lado de un disco de distancia. Para mí, estos se parecen sospechosamente a un sistema para entregar una corriente de aire, por lo que probablemente sea algún tipo de sistema de enfriamiento. Esto se ve respaldado por los enormes ventiladores en la base de la máquina, que bombean aire a la tubería flexible.
Tanque de plata
La primera imagen muestra un tanque plateado con la etiqueta V7 (versión 7?) O VT (como en Virginia Tech) o algo similar. Esto se conecta a través de una manguera gris a la base de la impresora. El montaje sobre el extrusor sugiere que se trata de una tolva, lo más probable es que sostenga el material de impresión en forma granulada o en polvo, y que se alimenta a través de la manguera gris. De la información dada en la pregunta, podría ser algún tipo de PLA (sintetizado a partir de almidón de maíz) u otro bioplástico que usa el polvo marciano como material de relleno. A partir de aquí, el material impreso cae en la columna central ...
Columna central
... que baja a través del disco de distancia hacia la boquilla gruesa, por lo que debe ser el combo extrusor y calentador. En su parte superior, hay un gran motor paso a paso en orientación Z, lo que sugiere que dentro del tubo gris mate hay un eje, presionando hacia abajo los gránulos de fusión más allá de un elemento calefactor en la boquilla debajo.
Material impreso y más información.
La última imagen muestra con orgullo "Autodesk" en el costado de la impresora. Autodesk tiene un artículo propio sobre la impresión en el espacio desde agosto de 2018, donde Nathan Golino de GMRO, propiedad de la NASA, afirma esto:
La abrasión ha sido un problema con la impresora 3D que utilizamos. Es muy áspero para el tornillo de alimentación y el barril y la boquilla, ya que el material se extruye a través del sistema.
Esto confirma el maquillaje general similar a una extrusora de pellets.
La combinación de una pequeña cantidad de residuos plásticos con roca triturada conocida como regolito puede formar un material de construcción aditivo que es más fuerte que el concreto. (en un pie de foto)
El material que hemos estado usando en nuestros experimentos de construcción aditiva es un regolito mezclado con polímeros de desecho. Puede obtener polímeros en forma de basura de astronautas y contenedores de envío, o puede sintetizar polímeros. Puede usar eso como aglutinante para el regolito, con una relación relativamente baja de polímero a regolito, para hacer un material de construcción bastante similar al cemento Portland en compresión y 20 veces más fuerte en resistencia a la tracción.
El "polímero de desecho" podría ser cualquier cosa, desde ABS hasta PETG, desde ASA sobre PC hasta PLA, pero parece que la mezcla de plástico a regolito está en el lado de alto regolito. Parece que se comporta más como un plástico que como concreto, endureciéndose / solidificándose de una pasta fundida a su concreto duro a medida que se enfría.
Como un dato extra interesante: Golino también afirma que las impresoras de Marte están actualmente en el nivel 2 a 3, donde 0 es "concepto general" y 9 "listo para volar", por lo que en el desarrollo temprano.
Más información sobre los antecedentes del proyecto, una competencia de diseño en 2015, insinuó que el software para el brazo podría incluso ser Autodesk PowerMill.
Mirando hacia atrás a la pregunta de si eso es V7 o VT en la tolva de la impresora, apareció un artículo con el mismo domo impreso en la pregunta de OP: Virginia Tech había sido parte de los equipos que fueron llevados a las finales de la competencia de diseño antes mencionada y fue parte de la final. Trabajaron con el equipo de AI Space Factory , que salió ganando. En un artículo relacionado , la impresora OP nos mostró que se puede ver desde un ángulo diferente y despojado de las tuberías de enfriamiento y con un extrusor diferente y más largo. Nos cuenta un poco más sobre la distribución del trabajo de los equipos y participantes:
Buque de gran formato impreso por AI SpaceFactory en Autodesk BUILD Space para la fase de construcción de la competencia. Las herramientas se desarrollaron en colaboración con Virginia Tech y Autodesk.
La compañía principal detrás de esto, AI SpaceFactory , mostró una versión diferente, la que no tiene tuberías de enfriamiento, en movimiento en un video de YouTube el 10 de abril de 2019 y el rendimiento de la versión refrigerada por aire durante las finales de la competencia el 3 de mayo de 2019 (advertencia, ¡10 horas de impresión 3D en abundancia!) A las 9:52:12 también comenzamos a aprender qué es ese disco en la imagen 1: es la tapa final de la estructura que lamentablemente cayó por el agujero debido a problemas de navegación.
En el siguiente video más corto y comentado , vemos que la impresora también contiene algún tipo de pinza para colocar los marcos de las ventanas y la claraboya, así como la prueba de carga realizada después de la impresión. Aparentemente, el material que usan está diseñado para que pueda reutilizarse después de volverlo a convertir en polvo.
