Означают ли 3D-принтеры на космических станциях значительное снижение затрат?

3D-принтер на станции вряд ли приведет к прямой экономии средств; номенклатура изделий, которые он может заменить, ограничена, и его в любом случае необходимо снабжать сырьевой массой; это не позволит значительно сократить количество запусков снабжения.

Основное преимущество заключается в том, что он может позволить отремонтировать систему, без которой астронавтам в противном случае пришлось бы обходиться до следующей запланированной поставки — будь то второстепенный, но удобный предмет, или научный эксперимент, или, возможно, даже критически важный или критичная с точки зрения безопасности часть. Это окажет определенное влияние с точки зрения возврата инвестиций, но это не то же самое, что экономия средств.

3D-принтер на МКС больше предназначен для тестирования, чем для чего-либо еще. Идея состоит в том, что для действительно длительных миссий 3D-принтер позволит им сделать что-то на случай, если что-то сломается, или они поймут, что им нужно что-то, чего изначально не было на корабле. Пока я могу найти только несколько вещей, которые были сделаны, в том числе храповик , несколько тестовых предметов и гаечный ключ . Похоже, последний действительно использовался по мере необходимости, остальные - просто тестовые артефакты. Есть много обещаний, 3D-принтер потенциально может значительно сэкономить стартовый вес , не говоря уже о сокращении запасных частей, необходимых на корабле, но в целом они все еще пытаются выяснить, как именно их лучше всего использовать.

Как уже упоминалось, реальная выгода будет для тех вещей, которые ломаются, не критичны для жизни, но необходимы раньше, чем несколько месяцев, которые могут быть потрачены на то, чтобы достать деталь с земли. Насколько мне известно, 3D-принтер однажды использовался для таких целей, чтобы напечатать инструмент.

Я категорически не согласен с большинством ответов здесь - есть большое количество недавних грантов НАСА SBIR / других, которые показывают, что агентство твердо верит в обратное!

В настоящее время 3D-принтер на космической станции является не чем иным, как исследовательским, и в этом он слаб. Компанией, которая его сделала, управляет... не очень хороший парень, который не очень хорошо справился с его созданием. Из-за этого он использовался ограниченно.

Основная экономия затрат может быть достигнута за счет переработки материалов на борту. Это позволило бы использовать многоразовую посуду, многоразовые инструменты (инструмент сломался? Если у вас все еще есть материал, его можно переработать), специальные детали для проведения экспериментов (переработка делает это совсем не расточительным) и так далее. Посуда особенно полезна — если ее можно переработать, она будет продезинфицирована, когда материал расплавится при обычной температуре! В настоящее время космонавты должны мыть всю свою посуду влажными салфетками, поскольку проточная вода — не лучшая идея на МКС. Это приводит к (до смешного глупому) количеству отходов в виде только влажных салфеток. Которые также должны быть отправлены в качестве припасов. И астронавты говорят, что посуда может стать довольно грубой через некоторое время... так что возможность печатать одноразовую посуду, подлежащую вторичной переработке, снижает образование отходов, снижает требования к снабжению и повышает качество жизни (в некоторой степени) экипажа. Всем большая экономия средств!

Проблема не в технической готовности 3D-принтеров для использования на космических станциях. Даже самые простые принтеры способны печатать в невесомости в стандартной форме. Проблема, требующая некоторых инженерных разработок, — это адгезия слоя и удаление побочных продуктов, образующихся при плавлении ABS/PLA/Ultem-1010. Эти пары могут быть опасными и должны быть удалены из рабочего объема с помощью циркуляции воздуха (или должны быть локализованы во время работы машины, а затем удалены).

ERASMUS — это идея утилизации посуды, о которой я упоминал. Можно увидеть, что она была профинансирована здесь: http://www.parabolicarc.com/2016/05/06/nasa-selects-tethers-unlimited-sbir-awards/

Обратите внимание, что та же самая компания/подразделение в настоящее время строит и это — возможно, это не совпадение, как только вы разберетесь с одним из них, остальные станут естественным развитием стартовой концепции. Аккуратные вещи! -

http://www.geekwire.com/2016/nasa-firmamentum-3-d-printer-recycler-space/

3D-принтер не дает прямой экономии средств, дешевле запустить готовый объект, чем сырье, необходимое для его печати (при 3D-печати всегда есть отходы материала), плюс вес самого принтера.

Что дает 3D-принтер, так это возможность создавать прототипы. Пластики, напечатанные на 3D-принтере, слабы по сравнению с литыми пластиками и далеки от прочности металла, вы не можете использовать их для какой-либо несущей нагрузки. Однако вы можете распечатать деталь, посмотреть, работает ли она, а затем настроить дизайн. Как только дизайн будет правильным, его можно передать кому-то на месте для производства и отправки позже для пополнения запасов. Для ненесущих деталей вы можете использовать материалы для 3D-печати напрямую, а это означает, что вы не платите за то, чтобы что-то было изготовлено. Это также дает астронавтам возможность разрабатывать и реализовывать собственные решения, что означает меньшую поддержку на земле. Это вполне может привести к экономии средств, но невозможно определить, сколько именно.

Да и нет.

Давайте представим, что 3D-принтер может напечатать что угодно, если у него есть сырье одинаковой массы. Давайте также представим, что в исходном материале для принтера есть статические 10% отходов.

Теперь с этими правилами. Во многих случаях использование 3D-принтера обходится дороже. 10% отходов полностью разрушили бы его. Однако есть две области, которые действительно стоили бы этого.

1. Было бы дешевле перевозить 100 фунтов сырья и планы на 1000 инструментов по 1 фунту, чем перевозить 1000 инструментов по 1 фунту. Замените инструменты чем угодно.

2. Было бы дешевле нести 100 фунтов сырья и напечатать 990-футовый лист, чем попытаться запустить 990-футовый лист в космос.

Теперь с этими двумя примерами вы можете начать экстраполировать примеры, где может быть лучше печатать, чем носить с собой.

Настоящая проблема заключается в том, что 3D-принтер не может ничего просто напечатать. Это очень ограничено. Ограничено размером, формой, материалом и функцией (движущиеся части). Например, вы не можете распечатать материнскую плату с его помощью. Даже такие вещи, как теннисный мяч, не произойдут.

Так зачем брать его в космос? Ну, самые большие причины, которые я вижу, - это проверить его полезность. Там есть потенциал. И использовать его для замены или ремонта некоторого оборудования. По сути, если вам просто нужна шайба, распечатайте шайбу. Не запускайте еще одну капсулу и не покидайте станцию, потому что вам нужна крошечная шайба.