Francúzsky výrobca originálneho vybavenia pre 3D tlač (OEM) a poskytovateľ služieb 3DCeram bol vybraný ako oficiálny dodávateľ francúzskeho výrobcu kozmických pohonov ThrustMe na dodávku 3D tlačených keramických dielov pre jeho vesmírny pohonný systém.
ThrustMe sa teraz bude snažiť využiť odbornosť 3DCeram vo výrobe keramických aditív a využiť potenciál keramických materiálov pre letecké aplikácie. Prístup ThrustMe k 3D tlačiarenskej keramike má za cieľ prekonať obmedzenia tradičných výrobných materiálov a techník. Spoločnosť tvrdí, že výroba keramických prísad ponúka kompaktnejšie, efektívnejšie a spoľahlivejšie riešenie ako tradičná výroba.
Obchodný zástupca 3DCeram Arnaud Roux uviedol: „Pre 3DCeram sme hrdí na naše partnerstvo s ThrustMe, pretože úspešné vypustenie 3D tlačeného keramického komponentu do vesmíru predstavuje významný míľnik v aplikácii aditívnej výroby. Znamená tiež novú éru. v ktorej možno efektívne vyrábať zložité a zákazkové diely presahuje tradičné výrobné obmedzenia. Tento významný pokrok nielen potvrdzuje životaschopnosť 3D tlače ako výrobného nástroja, ale inšpiruje nás ísť ďalej a odomknúť obrovské možnosti budúcnosti.“
obrázok
△3Deram 3D tlačiareň. Foto cez 3DCeram.
ThrustMe sa obracia na aditívnu výrobu
Spoločnosť ThrustMe, založená v roku 2017, sa stala jedným z kľúčových hráčov v novom vesmírnom priestore, ktorý sa špecializuje na miniaturizáciu elektrických pohonných systémov.
Éra „nového vesmíru“ sa vzťahuje na najnovší vývoj a pokroky v kozmickom priemysle poháňané súkromnými spoločnosťami. Podľa Eleny Zorzolli Rossi, produktovej manažérky v ThrustMe, je komercializácia vesmíru poháňaná rýchlym technologickým pokrokom. Zorzolli Rossi tvrdí, že spoločnosti musia viac riskovať, rýchlo opakovať a skúšať nové nápady na ďalší rozvoj vesmírneho priemyslu. Zorzolli Rossi dodal: "Celý výrobný reťazec musí byť pripravený splniť nové priestorové náklady alebo dodacie lehoty."
V roku 2020 ThrustMe úspešne demonštroval vo vesmíre prvý jódový elektrický pohonný systém na svete. Spoločnosť ThrustMe teraz dodáva primárne hlavné nosné rakety satelitov a otvorila nové výrobné zariadenie schopné vyrábať 365 produktov ročne.
Podľa Zorzolliho Rossiho sa spoločnosť ThrustMe po dlhom výskume a skúmaní rozhodla použiť 3D tlač na výrobu konkrétnych častí v lodnom motore. Toto rozhodnutie zohľadnilo mnoho faktorov, vďaka ktorým je aditívna výroba lepšia ako tradičné výrobné metódy.
Zorzolli Rossi vysvetľuje: "V prvom rade letecký priemysel často potrebuje vyrábať zložité tvary, ktoré nemožno ľahko získať tradičnými metódami obrábania. V ThrustMe nehovoríme len o zložitosti, ale aj o miniaturizácii, ktorá je kľúčom k nášmu produktu. požiadavky na vývoj. V tomto prípade ponúka 3D tlač transformačné riešenie na vytváranie špecifických návrhov s presnosťou, ktorú potrebujeme.“
Okrem toho sa ako kľúčová výhoda uvádza všestrannosť 3D tlače, ktorá spoločnostiam umožňuje rýchlo opakovať a zdokonaľovať návrhy bez toho, aby im vznikli značné náklady alebo dodacie lehoty.
Zorzolli Rossi povedal: "Tradičné výrobné procesy často zahŕňajú vytváranie foriem alebo nástrojov, čo môže byť časovo náročné a drahé. Pomocou 3D tlače môžeme rýchlo vyrábať prototypy a opakovať návrhy s minimálnym časom nastavenia, čo uľahčuje flexibilnejší vývojový proces a urýchliť náš čas uvedenia na trh.“
obrázok
△ Letecké komponenty ThrustMe. Foto cez ThrustMe.
Prečo používať keramiku?
Zorzolli Rossi povedal: "Pred výberom keramického materiálu sme dôkladne vyhodnotili niekoľko faktorov. Použitie keramiky zohľadňuje niekoľko kľúčových faktorov súvisiacich s drsným vesmírnym prostredím, ako je vákuum a extrémne teplotné rozsahy, ako aj jódová plazma Špecifické vlastnosti hromadného pohonu systémy (napr. vysokoenergetický tok elementárnych častíc, sekundárna emisia, intenzívne naprašovanie a reaktívne iónové leptanie).“
V konečnom dôsledku kľúčová úvaha ovplyvňujúca toto rozhodnutie súvisí s prostredím, v ktorom bude bežať cieľový komponent. Zorzolli Ross vysvetľuje: "Niektoré z našich komponentov sú vystavené vysokým teplotám v chemicky aktívnom plazmovom prostredí a vyžadujú materiály s vynikajúcou tepelnou a chemickou odolnosťou. Najvhodnejšia voľba."
Široká tepelná vodivosť keramiky z nich robí atraktívnu možnosť. V skutočnosti je efektívny prenos tepla a tepelná izolácia rozhodujúce pre komponenty ThrustMe. To pomáha efektívne usmerňovať tepelný tok a zabraňuje prehrievaniu alebo ochladzovaniu. Keramika má širokú škálu vodivých vlastností, ktoré umožňujú selektívny prenos tepla a zabezpečujú optimálny výkon týchto výrobkov.
Elektrické vlastnosti keramiky tiež zohrávali dôležitú úlohu v procese výberu materiálu ThrustMe. Zorzolli Ross povedal: "Naše komponenty potrebovali materiál, ktorý by dokázal efektívne izolovať a predchádzať vysokonapäťovým elektrickým poruchám. Keramika má vynikajúce elektrické izolačné vlastnosti, vďaka čomu je ideálna na splnenie našich prísnych požiadaviek v tomto smere."
obrázok
△ThrustMe letecké diely. Foto cez ThrustMe.
3D tlač vesmírnej keramiky
Minulý rok Francúzska vesmírna agentúra oznámila, že skúma uplatnenie keramickej 3D tlače pri optimalizácii vesmírnych subsystémov. Výskumníci konkrétne hodnotili, ako by 3D tlačové oxidové keramické materiály mohli zlepšiť dizajn kľúčových subsystémov pre vesmírny pohon.
Táto štúdia zdôrazňuje, že optimalizované xerogély ytrium-hliníkového granátu (YAG) poskytujú požadovanú pevnosť a odolnosť proti tečeniu pri 3D tlači do zložitých tvarov. 3D tlačená keramika YAG by sa teda mohla použiť na vytvorenie základu kovových zliatin používaných v budúcich lopatkách turbín na prieskum hlbokého vesmíru.
Medzinárodná vesmírna stanica (ISS) je navyše vybavená zariadením na výrobu keramických prísad MadeIn Space, Turbo Ceramic Manufacturing Module (CMM). Tento modul obsahuje SLA 3D tlačiareň, ktorá demonštruje realizovateľnosť výroby jednodielneho keramického komponentu turbíny v prostredí mikrogravitácie. Hovorí sa, že ide o prvú 3D tlačiareň SLA, ktorá funguje na obežnej dráhe.
