Ranskalainen 3D-tulostuksen alkuperäinen laitevalmistaja (OEM) ja palveluntarjoaja 3DCeram on valittu ranskalaisen avaruuspropulsiovalmistajan ThrustMen viralliseksi toimittajaksi toimittamaan 3D-tulostettuja keraamisia osia avaruuspropulsiojärjestelmäänsä.
ThrustMe pyrkii nyt hyödyntämään 3DCeramin asiantuntemusta keraamisten lisäaineiden valmistuksessa ja hyödyntämään keraamisten materiaalien mahdollisuuksia ilmailusovelluksissa. ThrustMen lähestymistapa 3D-tulostuskeramiikkaan pyrkii voittamaan perinteisten valmistusmateriaalien ja -tekniikoiden rajoitukset. Yhtiö väittää, että keraamisten lisäaineiden valmistus tarjoaa kompaktimman, tehokkaamman ja luotettavamman ratkaisun kuin perinteinen valmistus.
3DCeramin myyntiedustaja Arnaud Roux kommentoi: "Olemme 3DCeramin osalta ylpeitä kumppanuudestamme ThrustMen kanssa, sillä 3D-tulostetun keraamisen komponentin onnistunut lanseeraus avaruuteen merkitsee merkittävää virstanpylvästä lisäainevalmistuksen sovelluksissa. Se merkitsee myös uutta aikakautta. jossa monimutkaisia ja räätälöityjä osia voidaan tuottaa tehokkaasti, ylittää perinteiset valmistusrajoitukset. Tämä suuri edistysaskel ei ainoastaan vahvista 3D-tulostuksen kannattavuutta tuotantovälineenä, vaan inspiroi meitä menemään pidemmälle ja avaamaan tulevaisuuden valtavat mahdollisuudet."
kuva
△ 3DCeram 3D-tulostin. Kuva 3DCeramin kautta.
ThrustMe siirtyy lisäainevalmistukseen
Vuonna 2017 perustetusta ThrustMestä on tullut yksi avaintoimijoista uudessa avaruustilassa, joka on erikoistunut sähköisten propulsiojärjestelmien miniatyrointiin.
"Uuden avaruuden" aikakaudella tarkoitetaan avaruusteollisuuden viimeisintä kehitystä ja edistystä yksityisten yritysten vetämänä. ThrustMen tuotepäällikön Elena Zorzolli Rossin mukaan avaruuden kaupallistamista ohjaa nopea teknologinen kehitys. Zorzolli Rossi väittää, että yritysten tulee ottaa enemmän riskejä, iteroida nopeasti ja kokeilla uusia ideoita kehittääkseen avaruusteollisuutta edelleen. Zorzolli Rossi lisäsi: "Koko tuotantoketjun on oltava valmis vastaamaan uusiin tilakustannuksiin tai toimitusaikoihin."
Vuonna 2020 ThrustMe esitteli menestyksekkäästi maailman ensimmäisen jodikäyttöisen sähköisen propulsiojärjestelmän avaruudessa. ThrustMe toimittaa nyt pääasiassa suurille satelliittikantoraketeille ja on avannut uuden tuotantolaitoksen, joka pystyy tuottamaan 365 tuotetta vuodessa.
Zorzolli Rossin mukaan ThrustMe valitsi pitkän tutkimuksen ja etsinnän jälkeen käyttää 3D-tulostusta valmistaakseen tiettyjä osia potkurissa. Tässä päätöksessä otettiin huomioon monet tekijät, jotka tekevät lisäainetuotannosta perinteisiä valmistusmenetelmiä parempia.
Zorzolli Rossi selittää: "Ensinnäkin ilmailuteollisuuden on usein tuotettava monimutkaisia muotoja, joita ei voida helposti saada perinteisillä koneistusmenetelmillä. Emme puhu ThrustMessä vain monimutkaisuudesta, vaan myös miniatyrisoinnista, joka on tuotteemme avain. Tässä tapauksessa 3D-tulostus tarjoaa transformatiivisen ratkaisun erityisten mallien luomiseen tarvitsemallamme tarkkuudella."
Lisäksi 3D-tulostuksen monipuolisuus mainitaan keskeisenä etuna, jonka avulla yritykset voivat iteroida ja hioa malleja nopeasti ilman merkittäviä kustannuksia tai läpimenoaikoja.
Zorzolli Rossi sanoi: "Perinteiset valmistusprosessit sisältävät usein muottien tai työkalujen luomisen, mikä voi olla aikaa vievää ja kallista. 3D-tulostuksen avulla voimme nopeasti tuottaa prototyyppejä ja iteroida malleja minimaalisella asennusajalla, mikä helpottaa joustavampaa kehitysprosessia ja nopeuttaa markkinoilletuloa."
kuva
△ThrustMe-ilmailukomponentit. Kuva ThrustMen kautta.
Miksi käyttää keramiikkaa?
Zorzolli Rossi sanoi: "Arvioimme useita tekijöitä perusteellisesti ennen keraamisen materiaalin valintaa. Keramiikan käytössä otetaan huomioon useita avaintekijöitä, jotka liittyvät ankaraan avaruusympäristöön, kuten tyhjiö ja äärimmäiset lämpötila-alueet sekä jodiplasma Bulkkipropulsion erityispiirteet järjestelmät (esim. alkuainehiukkasten suuri energiavirta, sekundäärinen emissio, voimakas sputterointi ja reaktiivinen ionisyövytys)."
Viime kädessä keskeinen tähän päätökseen vaikuttava seikka liittyy ympäristöön, jossa kohdekomponentti toimii. Zorzolli Ross selittää: "Jotkin komponenteistamme altistuvat korkeille lämpötiloille kemiallisesti aktiivisissa plasmaympäristöissä ja vaativat materiaaleja, joilla on erinomainen lämpö- ja kemiallinen kestävyys. sopivin valinta."
Keramiikan laaja lämmönjohtavuus tekee niistä myös houkuttelevan vaihtoehdon. Itse asiassa tehokas lämmönsiirto ja lämmöneristys ovat tärkeitä ThrustMen komponenteille. Tämä auttaa ohjaamaan lämpövirtaa tehokkaasti ja estää ylikuumenemisen tai jäähtymisen. Keramiikalla on laaja valikoima johtavia ominaisuuksia, mikä mahdollistaa valikoivan lämmönsiirron ja varmistaa näiden tuotteiden optimaalisen suorituskyvyn.
Myös keramiikan sähköisillä ominaisuuksilla oli tärkeä rooli ThrustMen materiaalinvalintaprosessissa. Zorzolli Ross sanoi: "Komponenttimme tarvitsivat materiaalia, joka pystyi tehokkaasti eristämään ja ehkäisemään korkeajännitteisen sähkökatkon. Keramiikalla on erinomaiset sähköeristysominaisuudet, mikä tekee niistä ihanteellisia täyttämään tiukat vaatimukset tässä suhteessa."
kuva
△ThrustMe-ilmailuosat. Kuva ThrustMen kautta.
Avaruuskeramiikka 3D-tulostus
Viime vuonna Ranskan avaruusjärjestö ilmoitti tutkivansa keraamisen 3D-tulostuksen soveltamista avaruusalajärjestelmien optimointiin. Erityisesti tutkijat arvioivat, kuinka 3D-tulostusoksidikeraamiset materiaalit voisivat parantaa avaruusvoiman tärkeimpien osajärjestelmien suunnittelua.
Tämä tutkimus korostaa, että optimoidut yttrium-alumiinigranaatti (YAG) -kserogeelit tarjoavat toivottuja lujuus- ja virumiskesto-ominaisuuksia, kun 3D-tulostetaan monimutkaisiin muotoihin. Siten 3D-tulostettua YAG-keramiikkaa voitaisiin käyttää pohjana metalliseoksille, joita käytetään tulevaisuuden turbiinien siivissä syväavaruuden tutkimiseen.
Lisäksi kansainvälinen avaruusasema (ISS) on varustettu MadeIn Spacen keraamisten lisäaineiden valmistuslaitoksella, Turbo Ceramic Manufacturing Module (CMM) -moduulilla. Tämä moduuli sisältää SLA 3D -tulostimen, joka osoittaa, että yksiosainen keraaminen turbiinikomponentti on mahdollista valmistaa mikrogravitaatioympäristössä. Sen sanotaan olevan ensimmäinen SLA 3D -tulostin, joka toimii kiertoradalla.
