Взаимосвязь 3D-печати и аэрокосмической области особенно отчетливо выражена в сфере исследования космоса. NASA и Европейское космическое агентство (ЕКА) активно учатся использовать 3D-печать для реализации различных проектов в космосе, что говорит о их намерении отойти от традиционных методов. Причем ЕКА уже давно, примерно несколько лет, проявляет интерес к аддитивным технологиям.
3D-принтер IMPERIAL служит прекрасным примером. Это разработка OHB System AG, Azimut Space, Атлонского технологического института и BEEVERYCREATIVE, созданная специально для производства деталей, размер которых превышает допустимый. Эта инновационная разработка позволит производить конструкции, инструменты и запасные детали, которые имеют критически важное значение для будущих длительный космических миссий. Первоочередная задача IMPERIAL – оптимизировать работу астронавтов, обеспечивая быстрый и эффективный доступ к необходимым деталям во время миссии.
3D-принтер IMPERIAL в условиях близких к невесомости
Принтер IMPERIAL был разработан с учетом производственных требований Международной космической станции (МКС), при этом он превосходит существующие 3D-принтеры с точки зрения ограничений. Его преимущество заключается в том, что он способен печатать в режиме нон-стоп в условиях близких к невесомости.
Для того, чтобы обеспечить непрерывную печать больших деталей, в IMPERIAL было реализовано гениальное решение, которое мы уже когда-то видели, и это печатное клише в форме конвейерной ленты. Таким образом, печать производится вдоль одной оси, и обеспечивается непрерывное производство деталей. Такой подход позволяет устранить ограничения традиционных методов и расширить возможности аддитивного производства в пространственном контексте.
Франческо Кальтавитуро, специалист по космосу и системам в OHB, работавший над проектом, пояснил: «Мы можем печатать технически необходимые детали, в частности, инструменты, и использовать их вместе с аналогичными деталями, уже находящимися на МКС. Мы можем использовать различные материалы, например, электропроводящие полимеры, для небольших деталей и корпусов CubeSat или больших конструкций, например, для телескопов. Теперь мы можем печатать все, что поможет выстоять в суровых условиях космоса.»
Принтер, предназначенный для работы в условиях невесомости, также отлично печатает детали из высокоэффективных полимеров, например, PEEK, сохраняя при этом качество, сопоставимое с тем, которое можно получить на Земле. Кальтавитуро добавил: «Распечатать можно все что угодно, особенно если вы используете высокоэффективные термопластичные материалы (PEI, PEEK и PEKK), этот притер справиться с любой задачей».
Для того, чтобы можно было использовать материалы с определенными механическими и термическими свойствами, была внедрена система, которая должна поддерживать постоянную температуру как внутри, так и снаружи принтера, включая ленточный конвейер. Принтер оборудован нагревательной пластиной, и тем самым обеспечивает равномерную печать и снижает риск усадки или деформации детали на протяжении всего процесса печати.
Прототип был успешно реализован на Земле. Следующий шаг – тестирование принтера IMPERIAL в условиях невесомости на МКС или на аналогичных платформах, например, Space Rider (ЕКА). И хотя технология уже вполне готова пройти эти испытания, их точная дата пока не определена.
