研究

Weerg 3D打印部件帮助打开KM3NeT空间粒子项目的宇宙之窗

目前正在进行一项关于我们宇宙建筑块的国际项目,3D打印在解锁答案中发挥着重要作用,该答案是迄今为止全球科学家的挑剔。

立方公斤中子望远镜(KM3NeT)项目已经活跃了近十年,试图探索来自宇宙的中微子对地球的行为,从而回答长期存在的关于宇宙射线、粒子加速器甚至黑洞的问题。

现在,3D打印技术正在通过帮助在地中海最深的海洋中创建研究基础设施,将项目带入生活中,这些基础设施将在一个立方公里上占据一间立方公里的下一代中微子望远镜。尼克夫,荷兰国民秘管秘密物理和KM3Net项目的矛头,转向意大利3D印刷和数控服务提供商Weerg使用其HP多喷射融合(MJF)5210 3D打印机提供基础设施的基础设施的重要组成部分。

“自2013年以来,我们一直在这一项目,多年来我们联系了大约50个不同的供应商,”尼克夫的爱德华·伯特邦说。“最初,3D打印的价格是不可行的,然后我们发现一个具有合理价格的供应商,但他只能在两个分裂的部分中制作组件,以便我们不得不胶水。这种解决方案肯定不是最佳的,因此我们继续分析新技术,直到我们发现HP的多喷射融合系统的有趣性能。

“当我们在考虑像我们这样的研究机构是否应该购买该系统时,我们看到一篇文章宣布Weerg的记录破碎安装HP 3D打印机。“

通过Weerg通过HP的MJF 3D打印技术为KM3Net项目的3D印刷球。照片通过Weerg.
通过Weerg通过HP的MJF 3D打印技术为KM3Net项目的3D印刷球。照片通过Weerg。

惠普MJF 3D打印技术

生命值进入3D打印扇区其MJF技术在2014年底,并在不到两年后将其第一台机器商业化。从那时起,公司有加速了其MJF技术的采用在全球范围内发射了它开放材料平台加快新材料的创造和改进。

MJF使用喷墨阵列在尼龙粉末床上喷涂熔合剂和细化剂,加热后,尼龙粉末被熔合成固体层。结合粉末的过程提供了更大的各向同性材料性能,更快的构建速度,并节省了制造成本。迄今为止,MJF已经生产了超过5000万件零部件。

生命值推出了5200台MJF 3D打印机中途至2019年,旨在以准确性和可重复性的批量生产,比作注塑成型。该公司还为MJF发布了一个新的灵活TPU,确认了新的工业联盟,并介绍其数字制造网络

最近在去年的FormNext Connect,惠普宣布三柱发射涉及到一个新的软件解决方案,theHP Universal Build Manager,这是由西雅图的软件公司提供动力dyndrite.,与新的新人一起惠普3D工厂服务协助客户实施其生产流程和itsHP自动开箱站,与合作关系开发Rösler集团的am解决方案。该公司还透露,它为其MJF技术开发了一种新的可印刷热塑性弹性体,与德国特种化学品公司合作evonik

如何构造数字光学模块(DOM)的呈现方式。图像通过Weerg。

用于KM3Net的3D打印数字光学模块

中微子是构成宇宙的最丰富的基本粒子之一,但它们也是人们了解最少的粒子之一。我们所知道的是,中微子不带电荷,所以才有了中微子的名字,而且它们的静止质量非常小,一直以来都被认为是零。KM3NeT的目标是开启对这些神秘粒子的研究,帮助我们理解宇宙射线的来源和粒子加速器在宇宙中如何工作。

为此,KM3Net由称为数字光学模块(DOM)的足球大小的玻璃球组成,每个玻璃球体均填充有31个光发作。这些球体将以数百行围绕一公里长度锚定的海底,以使光发音能够从源自中微子和接地碰撞的带电粒子中检测深海中的微弱光。通过这一点,科学家们将能够从遥远的天体物理资源中搜索中微子,如超新星 - 强大的和发光的恒星爆炸 - 伽马射线和碰撞恒星。

Nikhef使用Weerg的3D打印服务,用于生产DOMS的重要组成部分,称为半球形,测量380毫米,并使用HP MJF 5210 3D打印机打印。

“大约两年前,第一个订单抵达,从那时起,协作仍然是规律性,即使对于更高且较高的运行,”Francescozanardo,Weerg总经理也是如此。““到目前为止,我们已经生产了大约300个这些球体,其具有可以用HP系统印刷的最大尺寸的特殊性。”

由于尼龙PA12的刚性和耐油性、润滑脂和碳氢化合物的化学性,球被印在尼龙PA12上。该材料也吸收很少的湿度,以确保高性能在几乎任何环境条件下。Weerg也3D打印了几个较小的,未公开的组件项目使用其惠普MJF机器。

安装在海底的3D打印DOM球体的渲染。通过Weerg.
安装在海底的3D打印DOM球体的渲染。图像通过Weerg。

一旦在未来几年内完成KM3Net项目,在法国,意大利海岸和希腊的三个地点将在海底上安装超过6,000个球体。一些Weerg的3D印刷组件已经存在于法国Toulon的位点,其中108个球体目前正在运行。到今年4月,意大利西西里岛附近的网站将拥有90个单位。

Zarnardo补充说:“我们很自豪能够被Nikhef选中,为这个项目的实现做出贡献,尽管是以一种很小的方式。”“我们被认可的价值在于,我们可以非常容易地制造这些组件,从世界任何地方上传文件到网上,几天内就能收到订单,在整个欧洲都能得到同样的合规和质量保证。”

这KM3Net.project will be completed off the coast of France in 2024, and off the coast of Italy in 2026. At the France location, the infrastructure will detect low-energy neutrinos generated by cosmic rays interacting with the Earth’s atmosphere, while at the Italy base studies will center on neutrinos resulting from supernovae caused by the final acts of distant stars.

国际项目KM3Net是地中海最深处海洋的研究基础设施,将居住下一代中微子望远镜。图像通过Weerg。
国际项目KM3Net是地中海最深处海洋的研究基础设施,将居住下一代中微子望远镜。图像通过Weerg。

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特色的图像显示国际项目KM3NeT是一个位于地中海最深海域的研究基础设施,它将容纳下一代中微子望远镜。图像通过Weerg。