تولید کننده تجهیزات اصلی چاپ سه بعدی فرانسوی (OEM) و ارائه دهنده خدمات 3DCeram به عنوان تامین کننده رسمی سازنده پیشران فضایی فرانسوی ThrustMe برای تامین قطعات سرامیکی پرینت سه بعدی برای سیستم پیشران فضایی خود انتخاب شده است.
ThrustMe اکنون به دنبال استفاده از تخصص 3DCeram در تولید افزودنی های سرامیکی و بهره برداری از پتانسیل مواد سرامیکی برای کاربردهای هوافضا است. رویکرد ThrustMe به سرامیک های پرینت سه بعدی با هدف غلبه بر محدودیت های مواد و تکنیک های تولید سنتی است. این شرکت ادعا می کند که تولید افزودنی های سرامیکی راه حل فشرده تر، کارآمدتر و قابل اعتمادتری نسبت به تولید سنتی ارائه می دهد.
نماینده فروش 3DCeram Arnaud Roux اظهار داشت: "برای 3DCeram، ما به مشارکت خود با ThrustMe افتخار می کنیم، زیرا پرتاب موفقیت آمیز یک قطعه سرامیکی پرینت سه بعدی به فضا نقطه عطفی بزرگ در کاربرد تولید افزودنی است. همچنین نشان دهنده یک دوره جدید است. که در آن قطعات پیچیده و سفارشی را می توان به طور کارآمد تولید کرد، فراتر از محدودیت های تولید سنتی است. این پیشرفت بزرگ نه تنها اعتبار پرینت سه بعدی را به عنوان یک ابزار تولید تأیید می کند، بلکه ما را ترغیب می کند تا جلوتر برویم و احتمالات گسترده آینده را باز کنیم."
تصویر
△ چاپگر سه بعدی 3DCeram. عکس از طریق 3DCeram.
ThrustMe به تولید افزودنی روی می آورد
ThrustMe که در سال 2017 تأسیس شد، به یکی از بازیگران کلیدی در فضای جدید فضایی تبدیل شده است که متخصص در کوچک سازی سیستم های پیشرانه الکتریکی است.
عصر «فضای جدید» به آخرین پیشرفتها و پیشرفتها در صنعت فضایی اشاره دارد که توسط شرکتهای خصوصی هدایت میشود. به گفته النا زورزولی روسی، مدیر محصول ThrustMe، تجاری سازی فضا با پیشرفت سریع فناوری انجام می شود. زورزولی روسی ادعا می کند که شرکت ها باید ریسک های بیشتری را بپذیرند، سریع تکرار کنند و ایده های جدید را برای توسعه بیشتر صنعت فضایی امتحان کنند. زورزولی روسی افزود: کل زنجیره تولید باید برای پاسخگویی به هزینه های جدید فضا یا زمان تحویل آماده باشد.
در سال 2020، ThrustMe اولین پیشرانه الکتریکی جهان با سوخت ید را در فضا با موفقیت به نمایش گذاشت. ThrustMe در حال حاضر اساساً برای پرتابگرهای اصلی ماهواره تامین می کند و یک مرکز تولید جدید افتتاح کرده است که قادر به تولید 365 محصول در سال است.
به گفته زورزولی روسی، پس از یک تحقیق و کاوش طولانی، ThrustMe استفاده از چاپ سه بعدی را برای ساخت قطعات خاصی در رانشگر انتخاب کرد. این تصمیم عوامل بسیاری را در نظر گرفت که باعث برتری ساخت افزودنی نسبت به روشهای تولید سنتی میشود.
زورزولی روسی توضیح می دهد: "اول از همه، صنعت هوافضا اغلب نیاز به تولید اشکال پیچیده دارد که به راحتی با روش های ماشینکاری سنتی به دست نمی آیند. در ThrustMe، ما نه تنها در مورد پیچیدگی صحبت می کنیم، بلکه در مورد کوچک سازی نیز صحبت می کنیم، که کلید محصول ما است. الزامات توسعه. در این مورد، چاپ سه بعدی راه حلی متحول کننده برای ایجاد طرح های خاص با دقت مورد نیاز ارائه می دهد."
علاوه بر این، تطبیق پذیری پرینت سه بعدی به عنوان یک مزیت کلیدی ذکر شده است که به شرکت ها امکان می دهد طرح ها را به سرعت تکرار و اصلاح کنند بدون اینکه هزینه های قابل توجهی متحمل شوند.
زورزولی روسی گفت: "فرایندهای تولید سنتی اغلب شامل ایجاد قالب یا ابزار است که می تواند زمان بر و پرهزینه باشد. با پرینت سه بعدی، ما می توانیم به سرعت نمونه های اولیه و طرح های تکراری را با حداقل زمان راه اندازی تولید کنیم و فرآیند توسعه انعطاف پذیرتری را تسهیل کنیم. زمان ما برای بازار را تسریع کنید."
تصویر
△ اجزای هوافضای ThrustMe. عکس از طریق ThrustMe.
چرا از سرامیک استفاده کنیم؟
زورزولی روسی گفت: "ما قبل از انتخاب یک ماده سرامیکی چندین فاکتور را به طور کامل ارزیابی کردیم. استفاده از سرامیک چندین فاکتور کلیدی مرتبط با محیط سخت فضایی مانند خلاء و محدوده دمایی شدید و همچنین پلاسمای ید را در نظر میگیرد. ویژگیهای خاص پیشرانه فلهای سیستم ها (مانند شار انرژی بالای ذرات بنیادی، انتشار ثانویه، کندوپاش شدید و حکاکی یونی واکنشی).
در نهایت، یک ملاحظات کلیدی که بر این تصمیم تأثیر میگذارد، مربوط به محیطی است که مؤلفه هدف در آن اجرا میشود. Zorzolli Ross توضیح می دهد: "برخی از اجزای ما در محیط های پلاسمای فعال شیمیایی در معرض دمای بالا قرار دارند و به موادی با مقاومت حرارتی و شیمیایی عالی نیاز دارند. مناسب ترین انتخاب."
رسانایی گرمایی گسترده سرامیک ها نیز آنها را به گزینه ای جذاب تبدیل می کند. در واقع، انتقال حرارت کارآمد و عایق حرارتی برای اجزای ThrustMe حیاتی است. این کمک می کند تا شار گرما به طور موثر هدایت شود و از گرم شدن یا خنک شدن بیش از حد جلوگیری می کند. سرامیک ها دارای طیف گسترده ای از خواص رسانایی هستند که امکان انتقال حرارت انتخابی و تضمین عملکرد بهینه این محصولات را فراهم می کند.
خواص الکتریکی سرامیک ها نیز نقش مهمی در فرآیند انتخاب مواد ThrustMe ایفا کردند. زورزولی راس گفت: "قطعات ما به ماده ای نیاز داشتند که بتواند به طور موثری از خرابی الکتریکی ولتاژ بالا را جدا کرده و از آن جلوگیری کند. سرامیک ها دارای خواص عایق الکتریکی عالی هستند که آنها را برای برآوردن نیازهای سختگیرانه ما در این زمینه ایده آل می کند."
تصویر
△قطعات هوافضای ThrustMe. عکس از طریق ThrustMe.
پرینت سه بعدی سرامیک فضایی
سال گذشته، آژانس فضایی فرانسه اعلام کرد که در حال تحقیق در مورد کاربرد پرینت سه بعدی سرامیکی در بهینه سازی زیرسیستم های فضایی است. به طور خاص، محققان ارزیابی کردند که چگونه پرینت سه بعدی مواد سرامیکی اکسید می تواند طراحی زیرسیستم های کلیدی را برای پیشران فضایی بهبود بخشد.
این مطالعه نشان میدهد که خشکی ژلهای گارنت آلومینیوم ایتریوم (YAG) بهینهسازی شده استحکام و خواص مقاومت در برابر خزش را هنگام پرینت سه بعدی به اشکال پیچیده ارائه میکنند. بنابراین، سرامیک های YAG چاپ سه بعدی می توانند برای تشکیل پایه آلیاژهای فلزی مورد استفاده در پره های توربین های آینده برای اکتشاف اعماق فضا استفاده شوند.
علاوه بر این، ایستگاه فضایی بینالمللی (ISS) به تأسیسات تولید افزودنی سرامیک MadeIn Space، ماژول تولید سرامیک توربو (CMM) مجهز شده است. این ماژول شامل یک چاپگر سه بعدی SLA برای نشان دادن امکان سنجی ساخت یک جزء توربین سرامیکی یک تکه در یک محیط ریزگرانشی است. گفته می شود این اولین چاپگر سه بعدی SLA است که در مدار کار می کند.
