Den franske producent af originalt udstyr til 3D-print (OEM) og serviceudbyder 3DCeram er blevet udvalgt som den officielle leverandør af den franske rumfremdriftsproducent ThrustMe til at levere 3D-printede keramiske dele til sit rumfremdriftssystem.
ThrustMe vil nu søge at udnytte 3DCerams ekspertise inden for fremstilling af keramiske additiv og udnytte potentialet i keramiske materialer til rumfartsapplikationer. ThrustMes tilgang til 3D-printkeramik har til formål at overvinde begrænsningerne ved traditionelle fremstillingsmaterialer og -teknikker. Virksomheden hævder, at keramisk additiv fremstilling tilbyder en mere kompakt, effektiv og pålidelig løsning end traditionel fremstilling.
3DCerams salgsrepræsentant Arnaud Roux kommenterede: "For 3DCeram er vi stolte af vores partnerskab med ThrustMe, da den vellykkede lancering af en 3D-printet keramisk komponent i rummet markerer en stor milepæl i anvendelsen af additiv fremstilling. Det markerer også en ny æra. hvor komplekse og brugerdefinerede dele effektivt kan produceres, går ud over traditionelle fremstillingsbegrænsninger. Dette store fremskridt validerer ikke kun levedygtigheden af 3D-print som et produktionsværktøj, men inspirerer os til at gå længere og låse op for fremtidens enorme muligheder."
billede
△3DCeram 3D-printer. Foto via 3DCeram.
ThrustMe vender sig til additiv fremstilling
ThrustMe, der blev grundlagt i 2017, er blevet en af nøglespillerne i det nye rumrum, med speciale i miniaturisering af elektriske fremdriftssystemer.
Den "nye rum"-æra refererer til den seneste udvikling og fremskridt i rumindustrien drevet af private virksomheder. Ifølge Elena Zorzolli Rossi, produktchef hos ThrustMe, bliver kommercialiseringen af rummet drevet af hurtige teknologiske fremskridt. Zorzolli Rossi hævder, at virksomheder er nødt til at tage flere risici, iterere hurtigt og prøve nye ideer for at videreudvikle rumindustrien. Zorzolli Rossi tilføjede: "Hele produktionskæden skal være klar til at imødekomme nye pladsomkostninger eller leveringstider."
I 2020 demonstrerede ThrustMe med succes verdens første joddrevne elektriske fremdriftssystem i rummet. ThrustMe leverer nu primært til større satellit-lanceringer og har åbnet en ny produktionsfacilitet, der er i stand til at producere 365 produkter om året.
Ifølge Zorzolli Rossi valgte ThrustMe efter en lang research og udforskning at bruge 3D-print til at fremstille specifikke dele i thrusteren. Denne beslutning tog højde for mange faktorer, der gør additiv fremstilling overlegen i forhold til traditionelle fremstillingsmetoder.
Zorzolli Rossi forklarer: "Først og fremmest har luftfartsindustrien ofte brug for at producere komplekse former, som ikke let kan opnås ved traditionelle bearbejdningsmetoder. Hos ThrustMe taler vi ikke kun om kompleksitet, men også om miniaturisering, som er nøglen til vores produkt udviklingskrav. I dette tilfælde tilbyder 3D-print en transformativ løsning til at skabe specifikke designs med den præcision, vi har brug for."
Derudover nævnes alsidigheden ved 3D-print som en vigtig fordel, der gør det muligt for virksomheder at gentage og forfine designs hurtigt uden at pådrage sig væsentlige omkostninger eller gennemløbstider.
Zorzolli Rossi sagde: "Traditionelle fremstillingsprocesser involverer ofte skabelse af forme eller værktøj, hvilket kan være tidskrævende og dyrt. Med 3D-print kan vi hurtigt producere prototyper og iterere design med minimal opsætningstid, hvilket letter en mere fleksibel udviklingsproces og fremskynde vores time to market."
billede
△ThrustMe rumfartskomponenter. Foto via ThrustMe.
Hvorfor bruge keramik?
Zorzolli Rossi sagde: "Vi har grundigt evalueret flere faktorer, før vi valgte et keramisk materiale. Brugen af keramik tager højde for flere nøglefaktorer relateret til det barske rummiljø, såsom vakuum og ekstreme temperaturområder, såvel som jodplasma Specifikke egenskaber ved bulkfremdrift systemer (f.eks. høj energiflux af elementære partikler, sekundær emission, intens sputtering og reaktiv ionætsning)."
I sidste ende har en vigtig overvejelse, der påvirker denne beslutning, at gøre med det miljø, hvori målkomponenten vil køre. Zorzolli Ross forklarer: "Nogle af vores komponenter udsættes for høje temperaturer i kemisk aktive plasmamiljøer og kræver materialer med fremragende termisk og kemisk resistens. det mest passende valg."
Keramikkens brede varmeledningsevne gør dem også til en attraktiv mulighed. Faktisk er effektiv varmeoverførsel og termisk isolering afgørende for ThrustMe's komponenter. Dette hjælper med at lede varmefluxen effektivt og forhindrer overophedning eller afkøling. Keramik har en bred vifte af ledende egenskaber, der tillader selektiv varmeoverførsel og sikrer optimal ydeevne af disse produkter.
Keramikkens elektriske egenskaber spillede også en vigtig rolle i ThrustMes materialevalgsproces. Zorzolli Ross sagde: "Vores komponenter havde brug for et materiale, der effektivt kunne isolere og forhindre elektriske højspændingsnedbrud. Keramik har fremragende elektriske isoleringsegenskaber, hvilket gør dem ideelle til at opfylde vores strenge krav i denne henseende."
billede
△ThrustMe rumfartsdele. Foto via ThrustMe.
Space Ceramics 3D-print
Sidste år annoncerede den franske rumfartsorganisation, at den forskede i anvendelsen af keramisk 3D-print til optimering af rumundersystemer. Specifikt evaluerede forskerne, hvordan 3D-printning af oxidkeramiske materialer kunne forbedre designet af nøgleundersystemer til rumfremdrift.
Denne undersøgelse fremhæver, at optimerede yttrium aluminium granat (YAG) xerogeler giver ønskelig styrke og krybemodstandsegenskaber, når 3D printes i komplekse former. Således kunne 3D-printet YAG-keramik bruges til at danne grundlaget for metallegeringer, der anvendes i fremtidige turbinevinger til udforskning af det dybe rum.
Derudover er den internationale rumstation (ISS) udstyret med MadeIn Spaces produktionsfacilitet for keramiske additiv, Turbo Ceramic Manufacturing Module (CMM). Dette modul inkluderer en SLA 3D-printer for at demonstrere muligheden for at fremstille en keramisk turbinekomponent i ét stykke i et mikrogravitationsmiljø. Det siges at være den første SLA 3D-printer, der opererer i kredsløb.
