Con le unità lineari drylin, gli studenti sviluppano una stampante 3D per la produzione economica di elementi strutturali nello spazio
Gli assi lineari drylin SAW esenti da manutenzione sono l’elemento centrale della stampante 3D. Con cuscinetti regolabili, garantiscono risultati di stampa precisi.
Quando i bracci per pannelli solari o antenne satellitari vengono trasportati nello spazio in un lanciatore, sono esposti a carichi elevati. Il team di studenti AIMIS-FYT sta lavorando a un processo di stampa 3D per semplificare il trasporto complesso e accelerare la produzione degli elementi . In futuro dovrebbe essere possibile produrre parti strutturali direttamente nello spazio. Gli studenti hanno costruito una stampante 3D per test sperimentali in assenza di gravità . Nella tecnologia di azionamento, si affidano agli assi lineari drylin SAW esenti da manutenzione e leggeri. In questo sono stati supportati dalla società igus .
L’attuale processo per portare i dispositivi nello spazio è piuttosto inefficiente e costoso. Questo perché le parti strutturali sono progettate principalmente per sopportare i carichi elevati durante la fase di lancio di un veicolo spaziale. Tuttavia, queste strutture sono sovradimensionate per tempi di funzionamento successivi.
A causa del costo elevato e dello spazio limitato su un lanciatore, sono necessarie soluzioni alternative. Il team di studenti di Monaco AIMIS-FYT ha affrontato il problema e sta lavorando a un processo di stampa 3D per una produzione economica nello spazio come parte del corso di ingegneria aerospaziale. Per fare questo, gli studenti si affidano alla resina fotoreattiva e alla luce UV, che indurisce la resina.
Una stampante 3D doveva essere progettata e costruita per test sperimentali del processo in assenza di gravità. Quando sono alla ricerca della giusta tecnologia di trasmissione, gli ingegneri si sono rivolti allo specialista in materie plastiche di movimento igus e hanno trovato quello che stavano cercando negli assi lineari SAW drylin. I moduli lineari vengono utilizzati nei due assi z e nell’asse x della stampante e formano quindi l’unità di azionamento centrale. Gli assi lineari sono particolarmente impressionanti per il loro peso ridotto, perché sono costituiti da elementi di scorrimento in alluminio ed esenti da manutenzione in plastica ad alte prestazioni. Per ridurre il gioco del cursore lineare in polimero resistente allo sporco e privo di lubrificanti, gli ingegneri in erba hanno fatto ricorso a cuscinetti regolabili. In modo che anche il thread di stampa possa essere ruotato,
Serie di test di successo in condizioni reali
Per testare la stampante e il processo, il team ha presentato domanda per il programma FlyYourThesis! Dell’Agenzia spaziale europea (ESA) ed è stato accettato. I voli parabolici si sono svolti a novembre e dicembre 2020. Se l’aereo raggiunge il culmine della salita e si ribalta nella discesa, si verifica una microgravità, molto simile all’assenza di gravità nello spazio. Condizioni ideali per un vero test della stampante.
“Gli assi lineari hanno sempre funzionato senza problemi in tutti gli esperimenti, così siamo stati in grado di stampare una piccola barra e anche piccole strutture reticolari per ogni parabola”, afferma Torben Schäfer del team AIMIS-FYT.
Come parte del supporto dei giovani ingegneri (sì), l’azienda igus sostiene progetti come AMIS-FYT. Con l’iniziativa universitaria, igus vuole supportare scolari, studenti e docenti con campioni gratuiti, sconti universitari e sponsorizzazioni, nonché nello sviluppo di progetti innovativi.
