Stampa in 3D di pezzi di ricambio in assenza di gravità

Studenti tedeschi di ingegneria hanno sviluppato con i sistemi lineari drylin di igus una stampante 3D per la produzione di elementi strutturali per lo spazio.

Quando i supporti dei pannelli solari o le antenne satellitari vengono trasportati nello spazio a bordo di un razzo, vengono esposti a sollecitazioni elevate.

Per semplificare questo trasporto e accelerare la produzione di elementi strutturali, gli studenti dell'istituto bavarese AIMIS-FYT stanno elaborando un processo di stampa 3D.

L'idea è di rendere possibile produrre le parti strutturali direttamente nello spazio.

Gli studenti hanno già costruito una stampante 3D per i test sperimentali in assenza di gravità.

Per la tecnologia lineare, con l'aiuto degli esperti igus hanno optato per gli assi lineari SAW, leggeri ed esenti da manutenzione.

Il processo con il quale ora si trasportano le apparecchiature nello spazio è molto costoso e spesso poco efficiente. Infatti, le parti strutturali sono pensate in primo luogo per resistere alle sollecitazioni estreme che si creano nella fase di lancio di un vettore spaziale. E risultano sovradimensionate per quanto riguarda la successiva durata d'esercizio attesa.

Gli aspiranti ingegneri dell'istituto AIMIS-FYT (Monaco - Germania) hanno elaborato un processo di stampa 3D per produrre direttamente nello spazio che prevede l'utilizzo di resina fotoreattiva con luce UV, che la indurisce.

Nella stampante 3D creata appositamente gli assi lineari SAW drylin vengono impiegati nei due assi z e nell'asse x della stampante, costituendone l'unità di azionamento centrale.

Gli assi lineari in alluminio convincono soprattutto per il loro peso ridotto e perché gli elementi di scorrimento in plastica ad alte prestazioni rendono il sistema esente da manutenzione.

Al fine di ridurre il gioco delle guide lineari, i futuri ingegneri hanno scelto i cuscinetti in polimero autolubrificante regolabili. E per poter ruotare il filamento di stampa, nella stampante è stato integrato un asse di rotazione compatto robolink D con ingranaggio senza fine.

Per testare la stampante e il processo, il team si è candidato per il programma FlyYourThesis! dell'Agenzia spaziale europea (ESA) ed è stato accettato.

A fine 2020 hanno avuto luogo i voli parabolici. Quando un velivolo raggiunge il punto massimo in salita e si inclina iniziando la planata, viene a trovarsi in condizioni di microgravità, simili all'assenza di gravità nello spazio.

igus sostiene progetti come l'AIMIS-FYT nell'ambito del suo programma YES. Con questa iniziativa rivolta al mondo accademico, igus vuole supportare alunni, studenti e docenti con campioni gratuiti, sconti e sponsorizzazioni per favorire lo sviluppo di progetti innovativi.

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