Druk 3D w przestrzeni kosmicznej

Profil

  • Co było potrzebne: lekkie i bezobsługowe komponenty do drukarki 3D, która może drukować części zamienne, takie jak anteny lub struktury dla paneli słonecznych w przestrzeni kosmicznej.
  • Wymagania: niska masa, odporność na awarie i możliwość zastosowania w stanie nieważkości
  • Materiał: osie liniowe drylin SAW, oś obrotowa robolink z polimerową przekładnią ślimakową i systemem zasilania
  • Przemysł: Podróże kosmiczne
  • Sukces klienta: z pomocą drukarki 3D proces produkcji został pomyślnie przetestowany podczas lotów parabolicznych.

Drukarka 3D AIMIS-FYT w kosmosie. Napęd liniowy SAW Centralnym elementem drukarki 3D są bezobsługowe osie liniowe drylin SAW.
Napęd liniowy SAW
Przekładnia robolink

Aby umożliwić obracanie głowicy drukującej, zastosowano kompaktową oś obrotową robolink D z przekładnią ślimakową.

Przekładnia od igus
Zespół AIMIS-FYT

Firma igus® wspiera projekty uczniowskie i studenckie poprzez bezpłatne próbki, sponsoring i konsultacje.

Zamów teraz indywidualny zestaw próbek

Problem

Obecny proces transportu sprzętu w przestrzeń kosmiczną jest dość nieefektywny i kosztowny. Wynika to z faktu, że części konstrukcyjne są przede wszystkim zaprojektowane tak, aby wytrzymać wysokie obciążenia podczas fazy startu statku kosmicznego. Konstrukcje te są jednak przewymiarowane na kolejny okres eksploatacji. Ze względu na wysokie koszty i ograniczoną ilość miejsca na rakiecie nośnej, konieczne są alternatywne rozwiązania. Monachijski zespół studencki AIMIS-FYT podjął się tego problemu i w ramach studiów inżynierii lotniczej i kosmicznej pracuje nad procesem druku 3D efektywnej kosztowo produkcji w przestrzeni kosmicznej. W tym celu studenci wykorzystują żywicę fotoreaktywną i światło UV, które utwardza żywicę. Konieczne było zaprojektowanie i zbudowanie drukarki 3D do eksperymentalnych testów procesu w warunkach zerowej grawitacji.

Rozwiązanie

Firma z Monachium wykorzystuje w swoim procesie druku 3D zerową grawitację panującą w przestrzeni kosmicznej. Zamiast drukować warstwa po warstwie, części są tworzone w stanie zerowej grawitacji przy użyciu trójwymiarowego ruchu głowicy drukującej. Tak zwana produkcja in-situ zapewnia ogromną redukcję masy i oszczędność materiału dla komponentów. W technologii napędowej drukarki 3D młodzi inżynierowie postawili na trzy osie liniowe drylin SAW z serii 1040 oraz przekładnię robolink dla ruchu głowicy drukującej. Osie drylin SAW wyróżniły się przede wszystkim niewielką masą i bezobsługowością. Aby zapewnić możliwość obracania filamentu, w drukarce zainstalowano kompaktową oś obrotową robolink D z przekładnią ślimakową.  Aby przewody przy drukarce były również odpowiednio zabezpieczone, zastosowane zostały easychain. "Ekspert z firmy igus pomógł nam wybrać odpowiedni prowadnik. W tym miejscu, musieliśmy wprowadzić wszystkie parametry naszego zastosowania po czym otrzymaliśmy praktyczny przegląd wszystkich możliwych e-prowadników, jak również ich przewidywaną żywotność. "

Celem inicjatywy w zakresie wsparcia dla młodych inżynierów firmowanej przez igus jest promowanie innowacyjnych projektów

Projekty takie jak AIMIS-FYT są wspierane przez igus w ramach programu „wsparcie młodych inżynierów” (yes). Dzięki swojej uniwersyteckiej inicjatywie, igus chce wspierać uczniów, studentów i wykładowców bezpłatnymi próbkami, zniżkami uniwersyteckimi, sponsoringiem i opracowywaniem innowacyjnych projektów.