El fabricant francès d'equips originals d'impressió en 3D (OEM) i proveïdor de serveis 3DCeram ha estat seleccionat com a proveïdor oficial del fabricant francès de propulsió espacial ThrustMe per subministrar peces de ceràmica impreses en 3D per al seu sistema de propulsió espacial.
ThrustMe buscarà ara aprofitar l'experiència de 3DCeram en la fabricació d'additius ceràmics i aprofitar el potencial dels materials ceràmics per a aplicacions aeroespacials. L'enfocament de ThrustMe a la ceràmica d'impressió 3D té com a objectiu superar les limitacions dels materials i tècniques de fabricació tradicionals. L'empresa afirma que la fabricació additiva ceràmica ofereix una solució més compacta, eficient i fiable que la fabricació tradicional.
El representant de vendes de 3DCeram, Arnaud Roux, va comentar: "Per a 3DCeram, estem orgullosos de la nostra associació amb ThrustMe, ja que el llançament amb èxit d'un component ceràmic imprès en 3D a l'espai marca una fita important en l'aplicació de la fabricació additiva. També marca una nova era. en què es poden produir peces complexes i personalitzades de manera eficient va més enllà de les limitacions de fabricació tradicionals. Aquest gran avenç no només valida la viabilitat de la impressió 3D com a eina de producció, sinó que ens inspira a anar més enllà i desbloquejar les grans possibilitats del futur".
imatge
△Impressora 3D 3DCeram. Foto via 3DCeram.
ThrustMe es dedica a la fabricació additiva
Fundada el 2017, ThrustMe s'ha convertit en un dels actors clau del nou espai espacial, especialitzada en la miniaturització de sistemes de propulsió elèctrica.
L'era del "nou espai" fa referència als últims desenvolupaments i avenços en la indústria espacial impulsats per empreses privades. Segons Elena Zorzolli Rossi, directora de producte de ThrustMe, la comercialització de l'espai està impulsada pel ràpid progrés tecnològic. Zorzolli Rossi afirma que les empreses han d'assumir més riscos, repetir ràpidament i provar noves idees per desenvolupar encara més la indústria espacial. Zorzolli Rossi ha afegit: "Tota la cadena de producció ha d'estar preparada per cobrir nous costos d'espai o terminis de lliurament".
El 2020, ThrustMe va demostrar amb èxit el primer sistema de propulsió elèctrica alimentat amb iode a l'espai. ThrustMe ara subministra principalment als principals llançadors de satèl·lits i ha obert una nova instal·lació de producció capaç de produir 365 productes per any.
Segons Zorzolli Rossi, després d'una llarga investigació i exploració, ThrustMe va optar per utilitzar la impressió 3D per fabricar peces específiques al propulsor. Aquesta decisió va tenir en compte molts factors que fan que la fabricació additiva sigui superior als mètodes de fabricació tradicionals.
Zorzolli Rossi explica: "En primer lloc, la indústria aeroespacial sovint necessita produir formes complexes que no es poden obtenir fàcilment amb els mètodes de mecanitzat tradicionals. A ThrustMe, no només parlem de complexitat, sinó també de miniaturització, que és la clau del nostre producte. requisits de desenvolupament. En aquest cas, la impressió 3D ofereix una solució transformadora per crear dissenys específics amb la precisió que necessitem".
A més, la versatilitat de la impressió 3D es cita com un avantatge clau, que permet a les empreses repetir i refinar dissenys ràpidament sense incórrer en costos o terminis de lliurament significatius.
Zorzolli Rossi va dir: "Els processos de fabricació tradicionals impliquen sovint la creació de motlles o eines, que poden consumir molt de temps i ser costosos. Amb la impressió 3D, podem produir prototips i iterar dissenys ràpidament amb un temps de configuració mínim, facilitant un procés de desenvolupament més flexible i accelerar el nostre temps de llançament al mercat".
imatge
△Components aeroespacials ThrustMe. Foto via ThrustMe.
Per què utilitzar la ceràmica?
Zorzolli Rossi va dir: "Hem avaluat a fons diversos factors abans de triar un material ceràmic. L'ús de la ceràmica té en compte diversos factors clau relacionats amb l'entorn espacial dur, com ara el buit i els rangs de temperatures extrems, així com el plasma de iode Característiques específiques de la propulsió a granel. sistemes (per exemple, un flux d'alta energia de partícules elementals, emissió secundària, polsòfora intensa i gravat d'ions reactius).
En definitiva, una consideració clau que influeix en aquesta decisió té a veure amb l'entorn en què s'executarà el component objectiu. Zorzolli Ross explica: "Alguns dels nostres components estan exposats a altes temperatures en entorns de plasma químicament actius i requereixen materials amb una excel·lent resistència tèrmica i química. L'elecció més adequada".
L'àmplia conductivitat tèrmica de la ceràmica també les converteix en una opció atractiva. De fet, la transferència de calor eficient i l'aïllament tèrmic són fonamentals per als components de ThrustMe. Això ajuda a dirigir el flux de calor de manera eficient i evita el sobreescalfament o el refredament. Les ceràmiques tenen una àmplia gamma de propietats conductores, que permeten una transferència selectiva de calor i garanteixen un rendiment òptim d'aquests productes.
Les propietats elèctriques de la ceràmica també van tenir un paper important en el procés de selecció de materials de ThrustMe. Zorzolli Ross va dir: "Els nostres components necessitaven un material que pogués aïllar i prevenir eficaçment l'avaria elèctrica d'alta tensió. Les ceràmiques tenen excel·lents propietats d'aïllament elèctric, la qual cosa les fa ideals per complir els nostres estrictes requisits en aquest sentit".
imatge
△Peces aeroespacials ThrustMe. Foto via ThrustMe.
Impressió 3D de ceràmica espacial
L'any passat, l'Agència Espacial Francesa va anunciar que investigava l'aplicació de la impressió 3D de ceràmica en l'optimització de subsistemes espacials. Concretament, els investigadors van avaluar com els materials ceràmics d'òxid d'impressió en 3D podrien millorar el disseny de subsistemes clau per a la propulsió espacial.
Aquest estudi posa de manifest que els xerogels optimitzats d'itri d'alumini granat (YAG) proporcionen propietats desitjables de resistència i resistència a la fluència quan s'imprimeixen en 3D en formes complexes. Així, la ceràmica YAG impresa en 3D es podria utilitzar per formar la base dels aliatges metàl·lics utilitzats en les futures pales de turbines per a l'exploració de l'espai profund.
A més, l'Estació Espacial Internacional (ISS) està equipada amb la instal·lació de fabricació d'additius ceràmics de MadeIn Space, el Mòdul de fabricació de ceràmica Turbo (CMM). Aquest mòdul inclou una impressora 3D SLA per demostrar la viabilitat de fabricar un component de turbina ceràmica d'una sola peça en un entorn de microgravetat. Es diu que és la primera impressora 3D SLA que funciona en òrbita.
