Европска свемирска агенција развија високотемпературни ФФФ 3Д штампач за Међународну свемирску станицу

Дана 23. марта, конзорцијум у оквиру Европске свемирске агенције (ЕСА) дизајнирао је и произвео рани ФФФ 3Д штампач за Међународну свемирску станицу (ИСС). Прототип система је развијен као део пројекта ИМПЕРИАЛ, који користи компоненте транспортне траке за (теоретски) 3Д штампање делова у неограниченој дужини. На семинару ЕСА Адванцед Мануфацтуринг почетком марта, демонстрирана је функција неименованог 3Д штампача. Производ може бити компатибилан са свим високотемпературним инжењерским филаментима. Учесници су били сведоци процеса израде челичних шипки дужине 1,5 м на лицу места.

Конзорцијум пројекта укључује немачке ваздухопловне компаније ОХБ и Азимут Спаце, Технолошки институт Аслон у Републици Ирској и португалског добављача 3Д штампача БЕЕВЕРИЦРЕАТИВЕ. „Кроз ову активност превазишли смо једно од главних ограничења 3Д штампања – запремину – и користили компактни 3Д штампач способан да рукује термопластиком високих перформанси.“ Уго Лафонт, стручњак за материјале у ЕСА, објаснио је. „Ово је велико достигнуће и прошириће поље примене овог производног процеса на захтев.“

Међународна свемирска станица

Међународна свемирска станица. Слика је из НАСА-е.

Шта је пројекат ИМПЕРИАЛ?

Након што је ЕСА-ин почетни МЕЛТ пројекат био успешан, пројекат је тестирао изводљивост индустријског ФФФ 3Д штампања у условима микрогравитације, а затим је покренуо пројекат ИМПЕРИАЛ. Пројекат ИМПЕРИАЛ планира да предузме даљу акцију и развије комплетан систем производње простора који може да превазиђе ограничења величине данашњих 3Д штампача. Због тога ће се систем на крају користити за производњу и одржавање на захтев на Међународној свемирској станици, чиме ће се обезбедити самодовољан простор за будуће дугорочне летове у свемир.

Адвентит Макаиа, виши инжењер производње у ЕСА, истакао је: „Развој ванземаљског производног решења за велике делове у окружењу људског истраживања (на пример, овде, а затим и на структурним деловима свемирских летелица) је од кључног значаја за побољшање одрживости и поузданост. То је моћна способност за будуће мисије свемирских летова."

Пре пројекта ИМПЕРИАЛ, конзорцијум ЕСА је у оквиру МЕЛТ пројекта развио систем за 3Д штампање са функцијом микрогравитације. Слика је из БЕЕВЕРИЦРЕАТИВЕ.

Свемирска индустријска ФФФ 3Д штампа

Сам штампач мора да испуњава многе строге техничке захтеве. Ово укључује могућност штампања инжењерских полимера високих перформанси као што је ПЕЕК, могућност штампања у условима микрогравитације, уз одржавање квалитета делова сличних земљи, и могућност штампања бесконачних великих делова у једном правцу. Потрошња енергије система је такође строго ограничена, а због недостатка објеката за накнадну обраду у простору мора бити спреман за коришћење функционалних штампаних делова директно из грађевинске просторије. Да би осигурао успешну интеграцију у ИСС, тим је такође био приморан да размотри доступност сировина приликом дизајнирања 3Д штампача. Сви остаци преостали након производње делова морају се минимално смањити и могу се у потпуности поново користити када је то могуће.

Антонела Сгамбати, менаџер пројекта ОХБ, додала је: „Чињенице су показале да ФФФ који користи полимер високих перформанси није под утицајем окружења за смањење гравитације, што отвара пут новим изазовима, као што је штампање неограничене дужине у једном правцу или коришћење серијске производње. У У оквиру овог пројекта, нове технолошке празнине су идентификоване и отклоњене у развоју прототипа и тестирању БЕЕВЕРИЦРЕАТИВЕ, чиме је постигнуто ово јединствено достигнуће, чинећи производне процесе ван земље још једним кораком напред."

Нови Пројецт ИМПЕРИАЛ 3Д штампач се користи за производњу челичних шипки дужине 1,5 м

Нови Пројецт ИМПЕРИАЛ 3Д штампач се користи за производњу челичних шипки дужине 1,5 м. Фотографисала ЕСА.

Са изгледима да се међупланетарни свемирски лет приближи стварности, производња свемирских адитива постала је врућа тема у области ваздухопловства. Раније ове године, ЦОСМ Адванцед Мануфацтуринг Системс, инжењерска компанија, започела је завршни развој и конструкцију металних ЕБМ 3Д штампача за НАСА. Систем је дизајниран да испуни НАСА-ине захтеве за аутоматизовану производњу и одржавање компоненти у свемиру. Почевши од програма Артемис, систем ће се користити за читаве свемирске, лунарне и Марсове мисије.

На другом месту, истраживачи са Технолошког универзитета у Брунсвику и Ласер центра у Хановеру (ЛЗХ) недавно су први пут штампали лунарне тешке стене у 3Д под нултом гравитацијом. У експерименталном пројекту „МООНРИСЕ“, тим је инсталирао прилагођени ласер на свом лунарном роверу „МИРА3Д“ и отопио лунарну прашину у сферу, утирући пут за производњу економских структура на Месецу.