Od momentu, gdy w lutym 2017 roku Composer 450 stał się częścią wyposażenia laboratoriów Europejskiego Centrum Astronauty, odgrywa on zasadniczą rolę w procesie prototypowania. Naukowcy ESA z powodzeniem wykorzystali wytłaczarkę do opracowania niestandardowych ilości włókien na bazie PLA do iteracji badawczych i rozwojowych. Konfiguracja 3devo daje firmie Spaceship EAC możliwość samodzielnego tworzenia włókien do druku 3D. Ponadto, zmniejsza to zależność Spaceship EAC od wiedzy i dostępności zewnętrznych dostawców włókien.

Co się teraz dzieje? Zielone światło (w przestrzeń)
Dzięki dobrze wyposażonemu zestawowi 3devo firmy ESA, w pełni wykorzystały one możliwości maszyny - prowadząc ją do swojego najnowszego odkrycia. Do długich misji w kosmosie astronauci potrzebują samodzielnych narzędzi, aby móc produkować części i konstrukcje. Proces produkcji dodatków, takich jak FDM, jest idealny do tego zastosowania, dzięki swojej elastyczności i efektywnemu wykorzystaniu materiałów. Wydaje się idealny, prawda? Niestety, jest pewien haczyk. FDM wymaga dużych ilości tworzywa sztucznego do tworzenia części 3D - co kosztuje agencję czas i pieniądze, ponieważ materiały muszą być wysyłane z Ziemi.
Z inicjatywą ESA Spaceship EAC, stażysta inżynierii materiałowej, Benoît Andre, został przydzielony do znalezienia nowego materiału, który zredukuje koszty i zminimalizuje wysyłkę tworzyw sztucznych w przestrzeń kosmiczną. Odpowiedzią, którą ujawnił, było wykorzystanie zasobów Księżyca. Benoît rozpoczął światową premierę tworząc materiał kompozytowy z mieszanki proszku PLA/Lunar do druku FDM.
"W praktyce, użyłem maszyny do produkcji włókien 3devo do produkcji włókien nadających się do drukowania, używając jako materiału wsadowego tylko granulatu PLA i płynu modelującego regolith (EAC-1). EAC-1 jest piaskopodobnym proszkiem mineralnym opracowanym przez statek kosmiczny EAC w celu naśladowania właściwości księżycowego regolitu. Wytwórca włókien został użyty do zmieszania materiałów wsadowych, stopienia granulatu PLA, a na koniec wytłoczenia złożonego włókna, a wszystko to w jednym, ciągłym kroku. Optymalizując parametry, udało mi się uzyskać jednorodne włókna o różnym stężeniu regolitu. Kilka części zostało z powodzeniem wydrukowanych w 3D przy użyciu tej żarnika i nieco zmodyfikowanej komercyjnej drukarki FDM (Prusa Mk3s)", wyjaśnia Benoît Andre, Materials Engineer Trainee, EAC - Europejska Agencja Kosmiczna.
Od teorii do rzeczywistości
Celem Benoît'a było znalezienie rozwiązania dla zmniejszenia zużycia tworzyw sztucznych na Księżycu. Cel ten doprowadził go do stworzenia materiału kompozytowego składającego się z PLA i proszku księżycowego, regolitu, do produkcji włókna do druku 3D. Ten nowy materiał zmniejszy objętość tworzywa sztucznego wewnątrz trójwymiarowego obiektu z nadrukiem, zachowując jednocześnie właściwości mechaniczne niezbędne do wytworzenia odpornych części. Teraz, ESA nie będzie musiała iść na kompromis pomiędzy łatwym procesem produkcyjnym o wysokiej drukowności a dobrymi właściwościami mechanicznymi tego nowego materiału.
"Dane dostarczane w czasie rzeczywistym przez producenta żarnika (np. temperatury, prędkości, średnice) zostały wykorzystane w trakcie badań w celu zrozumienia i poprawy procesu produkcji. Zarówno żarnik, jak i zadrukowane części próbki były analizowane za pomocą baterii testów laboratoryjnych", mówi Benoît Andre, inżynier materiałowy, stażysta EAC - Europejskiej Agencji Kosmicznej.
Badanie to pozwoliło Benoîtowi pokazać wykonalność druku FDM z wykorzystaniem kompozytu PLA/regolith i lepiej zrozumieć zasady, zalety i wady tego procesu. Wypychając proces i wytwórcę włókien do granic możliwości, cel końcowy pozwoli na produkcję wysoko skoncentrowanych włókien w przestrzeni i pomyślne drukowanie 3D różnych części.

www.3devo.com

Tweet