Sciperio, nell’ambito di una borsa di ricerca di fase II per Small Business Innovation Research (SBIR) con la Space Force, ha utilizzato le stampanti 3D della sua consociata nScrypt per creare piccoli CubeSat da sei unità, che misurano fino a 20 cm × 10 cm × 34,05 cm. Inoltre, questi satelliti sono stati stampati interamente all’interno di una singola stampante 3D nScrypt, chiamata sistema nScrypt Factory in a Tool (FiT), in un processo che ha richiesto solo 5 ore. Questo mostra come la stampa 3D sia una tecnologia sempre più utilizzata per la produzione di componenti e oggetti di piccole dimensioni in ambito spaziale.
La particolarità delle stampanti 3D di nScrypt è la loro capacità di utilizzare teste portautensili intercambiabili che possono lanciare, depositare e macinare molti diversi tipi di liquidi e solidi. Questa versatilità significa che la macchina FiT può eliminare molte fasi di trasporto e produzione, consentendo anche iterazioni di progettazione molto veloci e una produzione quasi automatizzata. Inoltre, questo approccio può significare che molti componenti diversi possono essere realizzati per conformarsi alla geometria del dispositivo, con una massa ottimizzata per migliorarne l’efficienza. Nel caso del satellite, nScrypt ha dichiarato che questo ha permesso di creare un intero nanosatellite stampato in 3D all’interno di una sola stampante 3D, riducendo i tempi di produzione e migliorando l’efficienza. Nel caso del satellite, nScrypt ha dichiarato:
“[A]dopo che uno strato della struttura del cubesat è stato estruso, il sistema fresa quello strato per accettare una traccia elettronica e prelevare e posizionare i componenti elettronici che non possono essere stampati. L’estrusore quindi deposita un altro strato di struttura per incorporare l’elettronica. Tale processo viene ripetuto fino al completamento del cubesat, con tutta l’elettronica e altre funzionalità (come bobine di detumbling, pannelli solari, sensori solari, estensimetri, magnetometri, accelerometri e sensori di temperatura) incorporati nelle pareti o nella superficie del struttura stessa”.
Ken Church, CEO di nScrypt e Sciperio, ha dichiarato:
“FiT di nScrypt offre la possibilità di fabbricare rapidamente un piccolo satellite per rispondere a un’esigenza immediata. Ad esempio, la Space Force sarà in grado di reagire rapidamente per affrontare nuove minacce comprimendo il tempo dalla progettazione all’orbita. Sciperio migliora anche la funzionalità producendo in 3D ogni cubo come struttura elettronica stampata. Ciò significa che il satellite non è una scatola con l’elettronica all’interno. Invece, la funzionalità è incorporata nella struttura del cubesat mentre viene prodotta digitalmente dal nostro sistema. Il design è modulare in modo che le funzionalità possano essere intercambiabili. Poiché il sistema fa tutto questo in modo conforme, il cubesat può avere praticamente qualsiasi forma.
L’approccio di nScrypt offre un vantaggio significativo, poiché i programmi di lancio per i piccoli satelliti possono essere molto complessi e costosi. Secondo alcune stime, il mercato dei piccoli satelliti è destinato a crescere fino a circa 1700 satelliti all’anno. La stampa 3D della maggior parte di un satellite all’interno di una sola stampante 3D rappresenterebbe una capacità molto preziosa per aiutare l’industria dei satelliti a accelerare la sua crescita e a ridurre i costi. Con l’avanzamento dell’elettronica, i componenti diventeranno sempre più compatti, potenti e meno costosi, il che a sua volta contribuirà a ridurre i costi e aumentare l’efficacia di nano e cubesat. La produzione automatizzata potrebbe anche ridurre significativamente i costi.
Nella sovvenzione stessa , l’azienda scrive: “Eliminando saldature, collegamenti a filo, connettori, silicio in eccesso e substrato in eccesso, esiste la possibilità di ridurre un sistema elettronico di oltre 100 volte. Questo restringimento di 100 volte si applicherà sia alle dimensioni che al peso e il nuovo volume disponibile potrebbe essere applicato alla generazione di energia e allo stoccaggio.
Sappiamo che componenti come le guide d’onda possono presentare una geometria ottimizzata tramite la stampa 3D, il che darebbe ulteriori vantaggi a un processo come quello di nScrypt. Sembra che il futuro del nostro mercato si stia intrecciando strettamente con quello dell’industria spaziale. Si prevede che il valore delle parti stampate in 3D per lo spazio privato raggiungerà i 2,1 miliardi di dollari nel 2026, secondo il rapporto “
