18 فوریه امسال پروژه جدید ناسا به نام استقامت به سلامت بر روی کره مریخ نشست و پیشرفت های زیادی در عرصه فناوری و مهندسی را بوجود آورد. از داغ ترین بحث های این پروژه در بحث مهندسی مواد، استفاده بیش از پیش فناوری ساخت افزایشی مواد و پرینت 3 بعدی است که در پروژه قبلی ناسا (curiosity) به صورت محدود دیده می شد(استفاده از پرینت 3 بعدی برای پرینت ماده سرامیکی که کاربردش در محفظه اجاق مانند دستگاه انالیز نمونه مریخ نورد کنجکاوی قرار داده شده بود)، اما در پروژه اخیر ناسا استفاده از این فناوری پررنگ تر شد و قدم بزرگی در جهت پیشرفت این تکنولوژی برداشته شد به طوریکه 11 قطعه از قطعات مریخ نورد استقامت با استفاده از پرینت 3 بعدی ساخته شد. در فرآیند ساخت افزایشی برخلاف روش های مرسوم قبلی نظیر فورج، ریخته گری یا برش مواد، با استفاده از لیزر مواد پودری را ذوب کرده و به صورت لایه به لایه شکل نهایی قطعه را میسازد که از جمله روش های ساخت پایین به بالا محسوب میشود و چالش های جدی مهندسی در حین ساخت قطعات با این روش وجود دارد اما قطعه ساخته شده با استفاده از این روش دقت و استحکام بیشتری نسبت به روش های مرسوم دارد و وزن سبک تری نیز دارد. همان طور که میشود این خواص را در قطعات ساخته شده پروژه استقامت مشاهده نمود.
5 قطعه از 11 قطعه پرینت شده در وسیله PIXL مریخ نورد بکار می رود، وسیله مذکور ابزاری است برای تجزیه و تحلیل سطوح سنگی کره مریخ برای یافتن علائم حیات میکروسکوپی که با روش لیتوشیمی اشعه ایکس انجام میشود . این قطعات پرینت شده در حقیقت پوسته دو تکه از جنس تیتانیوم هستند که وظیفه محافظت از وسیله PIXL را دارند به گفته مهندسان ارشد این پروژه ساخت این قطعات از روش پرینت 3 بعدی، قطعاتی 3 تا 4 برابر سبک تر از روش های مرسوم قبلی بدست آورده است.
اما در دستگاه MOXIE این مریخ نورد ،6 قطعه پرینت شده از سوپرآلیاژهای پایه نیکل استفاده شده است. این دستگاه وظیفه امکان سنجی برای ساخت اکسیژن از هوای مریخ را برعهده دارد تا برای پروژه های بعدی ناسا مورد استفاده قرار گیرد. دستگاه برای ساخت اکسیژن باید هوا اطراف موجود در مریخ را در محفظه ای به دمای 1000 درجه سانتی گراد رساند که این امر نیازمند استفاده از سوپرآلیاژهای پایه نیکل بوده تا بتواند در آن دمای کاری خواص و استحکام خود را حفظ کند. از جمله چالش های ساخت این سوپرآلیاژ با روش ساخت افزایشی طبق گفته مدیر ارشد JPL ، بوجود آمدن ترک و حفره است زمانی که لایه های بر روی یکدیگر پرینت میشوند. برای حل این مشکل و رفع نواقص صفحات حین فرآیند ساخت در دستگاه پرس ایزواستاتیک تا دمای 1000 درجه عملیات حرارتی میشوند و سپس توسط انالیزهای گوناگون از سالم بودن میکروساختار برای انجام ماموریت فضایی مورد تست قرار میگرد.
