Francouzský výrobce originálního vybavení pro 3D tisk (OEM) a poskytovatel služeb 3DCeram byl vybrán jako oficiální dodavatel francouzského výrobce vesmírných pohonů ThrustMe, aby dodal 3D tištěné keramické díly pro jeho vesmírný pohonný systém.
ThrustMe se nyní bude snažit využít odborných znalostí společnosti 3DCeram v oblasti výroby keramických přísad a využít potenciál keramických materiálů pro letecké aplikace. Přístup ThrustMe k 3D tiskové keramice si klade za cíl překonat omezení tradičních výrobních materiálů a technik. Společnost tvrdí, že výroba keramických přísad nabízí kompaktnější, efektivnější a spolehlivější řešení než tradiční výroba.
Obchodní zástupce 3DCeram Arnaud Roux k tomu uvedl: „Pro 3DCeram jsme hrdí na naše partnerství se společností ThrustMe, protože úspěšné vypuštění 3D tištěné keramické komponenty do vesmíru představuje významný milník v aplikaci aditivní výroby. Znamená také novou éru. ve kterém lze efektivně vyrábět složité a zakázkové díly přesahuje tradiční výrobní omezení. Tento významný pokrok nejen potvrzuje životaschopnost 3D tisku jako produkčního nástroje, ale inspiruje nás jít dále a odemknout obrovské možnosti budoucnosti.“
obrázek
△3Deram 3D tiskárna. Foto přes 3DCeram.
ThrustMe se obrací k aditivní výrobě
Společnost ThrustMe, založená v roce 2017, se stala jedním z klíčových hráčů v novém vesmírném prostoru, který se specializuje na miniaturizaci elektrických pohonných systémů.
Éra „nového vesmíru“ odkazuje na nejnovější vývoj a pokroky ve vesmírném průmyslu řízené soukromými společnostmi. Podle Eleny Zorzolli Rossi, produktové manažerky společnosti ThrustMe, je komercializace vesmíru poháněna rychlým technologickým pokrokem. Zorzolli Rossi tvrdí, že společnosti musí více riskovat, rychle iterovat a zkoušet nové nápady pro další rozvoj kosmického průmyslu. Zorzolli Rossi dodal: "Celý výrobní řetězec musí být připraven vyrovnat se s novými prostorovými náklady nebo dodacími lhůtami."
V roce 2020 společnost ThrustMe úspěšně předvedla ve vesmíru první elektrický pohonný systém poháněný jódem na světě. ThrustMe nyní dodává primárně hlavním nosným raketám družic a otevřelo nové výrobní zařízení schopné vyrábět 365 produktů ročně.
Podle Zorzolliho Rossiho se společnost ThrustMe po dlouhém výzkumu a zkoumání rozhodla použít 3D tisk k výrobě konkrétních dílů v trysce. Toto rozhodnutí vzalo v úvahu mnoho faktorů, které činí aditivní výrobu lepší než tradiční výrobní metody.
Zorzolli Rossi vysvětluje: "Letecký průmysl často potřebuje vyrábět složité tvary, které nelze snadno získat tradičními metodami obrábění. Ve společnosti ThrustMe nehovoříme pouze o složitosti, ale také o miniaturizaci, která je klíčem k našemu produktu. požadavky na vývoj. V tomto případě nabízí 3D tisk transformativní řešení pro vytváření specifických návrhů s přesností, kterou potřebujeme.“
Kromě toho je všestrannost 3D tisku uváděna jako klíčová výhoda, která společnostem umožňuje rychle opakovat a vylepšovat návrhy, aniž by jim vznikaly značné náklady nebo dodací lhůty.
Zorzolli Rossi řekl: "Tradiční výrobní procesy často zahrnují vytváření forem nebo nástrojů, což může být časově náročné a drahé. Díky 3D tisku můžeme rychle vyrábět prototypy a opakovat návrhy s minimální dobou nastavení, což usnadňuje flexibilnější vývojový proces a urychlit náš čas uvedení na trh.“
obrázek
△ Letecké součásti ThrustMe. Foto přes ThrustMe.
Proč používat keramiku?
Zorzolli Rossi řekl: "Před výběrem keramického materiálu jsme důkladně vyhodnotili několik faktorů. Použití keramiky bere v úvahu několik klíčových faktorů souvisejících s drsným vesmírným prostředím, jako je vakuum a extrémní teplotní rozsahy, stejně jako jodové plazma Specifické vlastnosti hromadného pohonu systémy (např. vysokoenergetický tok elementárních částic, sekundární emise, intenzivní naprašování a reaktivní iontové leptání).“
Klíčová úvaha ovlivňující toto rozhodnutí má nakonec co do činění s prostředím, ve kterém bude cílová komponenta běžet. Zorzolli Ross vysvětluje: "Některé naše komponenty jsou vystaveny vysokým teplotám v chemicky aktivním plazmovém prostředí a vyžadují materiály s vynikající tepelnou a chemickou odolností. Nejvhodnější volba."
Široká tepelná vodivost keramiky z nich také činí atraktivní možnost. Ve skutečnosti je účinný přenos tepla a tepelná izolace pro komponenty ThrustMe zásadní. To pomáhá efektivně směrovat tepelný tok a zabraňuje přehřátí nebo ochlazení. Keramika má širokou škálu vodivých vlastností, které umožňují selektivní přenos tepla a zajišťují optimální výkon těchto výrobků.
Elektrické vlastnosti keramiky také hrály důležitou roli v procesu výběru materiálu ThrustMe. Zorzolli Ross řekl: "Naše komponenty potřebovaly materiál, který by dokázal účinně izolovat a předcházet vysokonapěťovým elektrickým poruchám. Keramika má vynikající elektrické izolační vlastnosti, díky čemuž je ideální pro splnění našich přísných požadavků v tomto ohledu."
obrázek
△ Letecké díly ThrustMe. Foto přes ThrustMe.
3D tisk vesmírné keramiky
Francouzská kosmická agentura loni oznámila, že zkoumá uplatnění keramického 3D tisku při optimalizaci vesmírných subsystémů. Konkrétně výzkumníci hodnotili, jak by 3D tisk z oxidových keramických materiálů mohl zlepšit návrh klíčových subsystémů pro vesmírný pohon.
Tato studie zdůrazňuje, že optimalizované xerogely yttrium-aluminium garnet (YAG) poskytují požadovanou pevnost a odolnost proti tečení při 3D tisku do složitých tvarů. 3D tištěná YAG keramika by tedy mohla být použita k vytvoření základu kovových slitin používaných v budoucích turbínových lopatkách pro průzkum hlubokého vesmíru.
Mezinárodní vesmírná stanice (ISS) je navíc vybavena zařízením na výrobu keramických přísad společnosti MadeIn Space, modulem Turbo Ceramic Manufacturing Module (CMM). Tento modul obsahuje 3D tiskárnu SLA, která demonstruje proveditelnost výroby jednodílné keramické součásti turbíny v prostředí mikrogravitace. Jde prý o první 3D tiskárnu SLA, která funguje na oběžné dráze.
