Agensi Angkasa Eropah Membangunkan Pencetak 3D FFF suhu Tinggi Untuk Stesen Angkasa Antarabangsa

Pada 23 Mac, sebuah konsortium di bawah Agensi Angkasa Eropah (ESA) mereka bentuk dan mengeluarkan pencetak 3D FFF awal untuk Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS). Sistem prototaip dibangunkan sebagai sebahagian daripada projek IMPERIAL, yang menggunakan komponen tali sawat untuk (secara teorinya) bahagian cetakan 3D dalam panjang tanpa had. Pada seminar ESA Advanced Manufacturing pada awal Mac, fungsi pencetak 3D yang tidak dinamakan telah ditunjukkan. Produk ini boleh serasi dengan semua filamen kejuruteraan suhu tinggi. Para peserta menyaksikan proses membuat bar keluli sepanjang 1.5m di tapak.

Konsortium projek itu termasuk syarikat aeroangkasa Jerman OHB dan Azimut Space, Institut Teknologi Aslon di Republik Ireland dan penyedia pencetak 3D Portugis BEEVERYCREATIVE. "Melalui aktiviti ini, kami mengatasi salah satu had utama percetakan 3D - volum - dan menggunakan pencetak 3D padat yang mampu mengendalikan termoplastik berprestasi tinggi." Ugo Lafont, pakar bahan di ESA, menjelaskan. "Ini adalah satu pencapaian yang hebat, dan ia akan mengembangkan bidang aplikasi proses pembuatan atas permintaan ini."

Stesen Angkasa Antarabangsa

Stesen Angkasa Antarabangsa. Gambar dari NASA.

Apakah projek IMPERIAL?

Selepas projek MELT awal ESA berjaya, projek itu menguji kebolehlaksanaan percetakan FFF 3D industri di bawah keadaan mikrograviti, dan kemudian melancarkan projek IMPERIAL. Project IMPERIAL merancang untuk mengambil tindakan selanjutnya dan membangunkan sistem pembuatan ruang yang lengkap yang boleh mengatasi had saiz pencetak 3D hari ini. Oleh itu, sistem itu akhirnya akan digunakan untuk pembuatan dan penyelenggaraan atas permintaan di Stesen Angkasa Antarabangsa, sekali gus menyediakan ruang yang mencukupi untuk penerbangan angkasa lepas jangka panjang pada masa hadapan.

Adventit Makaya, jurutera kanan pembuatan di ESA, menegaskan: "Pembangunan penyelesaian pembuatan luar angkasa untuk bahagian besar dalam persekitaran penerokaan manusia (contohnya, di sini, dan kemudian pada bahagian struktur kapal angkasa) adalah penting untuk meningkatkan kemampanan. dan kebolehpercayaan. Ia adalah keupayaan yang berkuasa untuk misi penerbangan angkasa lepas."

Sebelum projek IMPERIAL, konsortium ESA membangunkan sistem percetakan 3D dengan fungsi mikrograviti di bawah projek MELT. Gambar adalah dari BEEVERYCREATIVE.

Percetakan 3D FFF industri angkasa

Pencetak itu sendiri mesti mematuhi banyak keperluan teknikal yang ketat. Ini termasuk dapat mencetak polimer kejuruteraan berprestasi tinggi seperti PEEK, dapat mencetak dalam keadaan mikrograviti, sambil mengekalkan kualiti bahagian yang serupa dengan bumi, dan dapat mencetak bahagian besar yang tidak terhingga dalam satu arah. Penggunaan kuasa sistem juga sangat terhad, dan disebabkan kekurangan kemudahan pasca pemprosesan dalam ruang, ia mesti bersedia untuk menggunakan bahagian bercetak berfungsi terus dari bilik pembinaan. Untuk memastikan penyepaduan yang berjaya ke dalam ISS, pasukan itu juga terpaksa mempertimbangkan ketersediaan bahan mentah semasa mereka bentuk pencetak 3D. Sebarang sisa yang tinggal selepas pengeluaran bahagian hendaklah diminimumkan sekurang-kurangnya, dan boleh digunakan semula sepenuhnya apabila boleh.

Antonella Sgambati, pengurus projek OHB, menambah: "Fakta telah membuktikan bahawa FFF menggunakan polimer berprestasi tinggi tidak terjejas oleh persekitaran pengurangan graviti, yang membuka jalan kepada cabaran baharu, seperti mencetak panjang tanpa had dalam satu arah atau menggunakan pengeluaran kelompok. Dalam rangka kerja projek ini, jurang teknologi baharu telah dikenal pasti dan diperbaiki dalam pembangunan prototaip dan ujian BEEVERYCREATIVE, sekali gus mencapai pencapaian unik ini, menjadikan proses pembuatan di luar bumi Satu lagi langkah ke hadapan."

Pencetak Project IMPERIAL 3D baharu digunakan untuk menghasilkan bar keluli sepanjang 1.5m

Pencetak Project IMPERIAL 3D baharu digunakan untuk menghasilkan bar keluli sepanjang 1.5m. Difoto oleh ESA.

Dengan prospek penerbangan angkasa antara planet semakin hampir kepada realiti, pembuatan bahan tambahan angkasa telah menjadi topik hangat dalam bidang aeroangkasa. Awal tahun ini, COSM Advanced Manufacturing Systems, sebuah syarikat kejuruteraan, memulakan pembangunan akhir dan pembinaan pencetak 3D EBM logam untuk NASA. Sistem ini direka bentuk untuk memenuhi keperluan NASA untuk pembuatan automatik dan penyelenggaraan komponen di angkasa. Bermula dari program Artemis, sistem itu akan digunakan untuk seluruh misi angkasa, bulan dan Marikh.

Di tempat lain, penyelidik di Universiti Teknologi Brunswick dan Pusat Laser Hanover (LZH) baru-baru ini mencetak batuan berat bulan dalam 3D di bawah graviti sifar buat kali pertama. Dalam projek eksperimen "MOONRISE", pasukan itu memasang laser tersuai pada rover lunar "MIRA3D" dan mencairkan habuk bulan ke dalam sfera, membuka jalan untuk pembuatan struktur ekonomi di bulan.