Parte 1: cables, sujetadores y otro hardware de metal: mundano in situ en Marte

Sujetadores: tornillos, pernos, arandelas, soportes, conductos, tuercas, alambre, tanto revestidos como no revestidos.

Hay muchas fuentes de cómo extraeremos el regolito en busca de minerales que contengan cantidades útiles de agua, hierro, aluminio, titanio.

También hay excelentes fuentes sobre impresión 3D de piezas.

Mi pregunta es para la creación masiva de estas partes fundamentales de la construcción, ¿alguien ha realizado un análisis o un documento sobre los posibles procesos empleados para asegurarse de que nuestros marcianos estén bien provistos de tornillos?

Traté de dar un poco de comedia con esa última declaración, pero hablo absolutamente en serio. Estoy interesado en superar los problemas de la "portada de la revista" y llegar a los aspectos prácticos de la colonización de Marte.

Y pensé en comenzar con conseguir esto clavado.

Si bien la impresión 3D es increíble, creo que en realidad querríamos recrear muchas partes de las prácticas industriales actuales de fresado y moldeado de piezas metálicas. Leer sobre cómo hacer alambre es un proceso sorprendentemente sofisticado y no puedo imaginarnos desperdiciando viajes de BFR con baldes de pernos de Home Depot.

Entonces, ¿algún consejo sobre las soluciones de primer o segundo orden aquí?

O qué hay de los planes que tiene SpaceX y el desarrollo que están haciendo para construir cualquiera de estos sistemas necesarios. Musk ha 'agitado con la mano' que una vez que proporcionen transporte, las industrias proporcionarán el equipo necesario.
Estoy indeciso acerca de votar para cerrar esto como demasiado amplio, ya que parece que está solicitando una lista de fuentes que podrían ser abiertas. Pero es un tema interesante; ¿Hay alguna manera de reducir el enfoque?
Lo entiendo, es amplio. ¿Quizás si tuviera que dividirlo en una meta-pregunta de cuáles son algunos de los documentos/problemas más oscuros de in-situ con respecto a X?
Hay cientos de formas de fabricación que son más eficientes (aunque menos versátiles) que la impresión 3D. Estoy bastante seguro de que moldear el metal en formas fundamentales (barras, láminas, varillas) y mecanizarlas en hardware sería el camino para el enfoque masivo, con máquinas parcialmente traídas, parcialmente impresas en 3D en el sitio.
Los alambres se producen desde hace muchos siglos tirando del metal a través de un agujero. Para alambres delgados, este proceso se repite muchas veces con orificios más pequeños. Fresar o imprimir un alambre sería muy ineficiente. En lugar de envolver el cable en PVC, el aislamiento se moldea sin costuras alrededor del cable.
Estoy de acuerdo con los comentarios de SF y Uwe. ¿Alguno de ustedes tiene alguna fuente para alguien que esté pensando en cómo adoptar estos procesos y máquinas en Marte? Específicamente, ¿qué es fundamental para incorporar el BFR y qué podría construirse in situ? Estoy buscando no repetir si alguien ya ha explorado y hecho algún trabajo aquí.
Tal vez valga la pena señalar que, siempre que sea posible, la forma preferida de hacer las cosas en tal situación sería soldar las cosas o pegarlas. Cuando necesite algo con sujetadores removibles, se puede hacer que el alambre funcione en la mayoría de las situaciones si no tiene nada más. Me inclinaría por tomar mis impresoras 3D y hacer que hagan una instalación de producción de alambre.
@kim holder: Esperemos que su impresora 3D pueda hacer una placa de dibujo de carburo de tungsteno o acero para herramientas con inserciones de diamante, perforadas por un láser.
@Uwe Supongo que la mayor parte de la máquina no es tan exigente, pero de todos modos, una impresora 3D especializada capaz de hacer cosas con cerámica de alto rendimiento parece una buena idea.
Se realizaron estudios para la producción lunar, supongo que muchas de las conclusiones son transferibles. Sin embargo, creo que debería considerar que los tornillos son omnipresentes en la construcción porque son baratos, sin la infraestructura de fabricación de tornillos, otros sistemas de fijación pueden volverse favorables. Paquete plano IKEA Marsbase?

Respuestas (1)

El atractivo de una impresora 3D es que una máquina pequeña puede fabricar muchas piezas, donde la fabricación tradicional requiere máquinas grandes y especializadas para cada tipo de pieza.

Las arandelas, los soportes y el conducto están estampados, lo que requiere una prensa hidráulica y troqueles de acero. El alambre requiere un molino de alambre. Los tornillos requieren un molino de alambre y un cortador de tornillos. etc.

Entonces, inicialmente, la elección es entre cargar un BFR con un juego de equipo para fabricar tornillos, o cargarlo con 100 toneladas de tornillos, o cargarlo con un juego de impresoras 3D y sus suministros para hacer ~100 toneladas de todo.

Para la minería in situ, los números son aún mayores: una configuración de minería requiere miles de toneladas de equipo.

Los tornillos producidos en serie no se cortan, las roscas se enrollan. Ver Wikipedia .
O haga que las impresoras 3D fabriquen equipos para fabricar tornillos.
Para mecanizar una parte de acero estructural, se utilizan herramientas hechas del acero para herramientas más duro. Si la impresora 3D puede procesar solo acero estructural, puede imprimir piezas, pero no herramientas, por ejemplo, ningún equipo para fabricar tornillos.
Parte 1: cables, sujetadores y otro hardware de metal: mundano in situ en Marte
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