Intervista a Riddhi Maharaj sui sistemi spaziali di stampa 3D in Africa
Riddhi Maharaj è un ingegnere dei materiali presso NewSpace Systems. In questa intervista, discuteremo della stampa 3D per quanto riguarda la progettazione dei componenti spaziali, lo sviluppo del prodotto e l’ingegneria Lean.
Puoi fare una breve introduzione ai sistemi NewSpace?
NewSpace Systems (NSS)è un produttore avanzato di componenti satellitari focalizzato principalmente sul mercato operativo delle costellazioni SmallSat. Facendo uso della nostra esperienza di oltre 30 anni nel settore spaziale, il nostro team è specializzato in sistemi di controllo dell’atteggiamento ad alta affidabilità e servizi come produzione su contratto e commercializzazione di tecnologia. Ad oggi, il nostro team ha lavorato con quasi 50 clienti, in 5 continenti, con una filiale nel Regno Unito e 6 partner / rivenditori internazionali. Inoltre, la capacità di produzione di NewSpace comprende attualmente una struttura all’avanguardia unica nel continente africano, che vanta diverse camere bianche e tecnici certificati ISO 14644-1, classe 7, che sono stati accreditati secondo gli standard dell’Agenzia spaziale europea (ECSS) , per supportare efficacemente i nostri clienti internazionali e le loro missioni impegnative.
Un ingegnere chimico per formazione, ho conseguito la laurea triennale in scienze biologiche nel 2013 e una laurea magistrale in ingegneria chimica nel 2016. Attualmente sto perseguendo una laurea in studi spaziali, part-time, attraverso l’Università di Città del Capo. Mentre il mio titolo formale presso NewSpace Systems è quello di Ingegnere dei materiali, su base giornaliera sono coinvolto in diversi progetti di ricerca e sviluppo, uno dei quali era finalizzato allo sviluppo di componenti per la produzione di additivi metallici ad alta frequenza in radiofrequenza (RF).
In base alla tua esperienza, quanto è importante la stampa 3D e la produzione additiva nello sviluppo dei prodotti e Lean Engineering?
La stampa 3D è una tecnologia in costante sviluppo che svolge un ruolo importante nello sviluppo rapido dei prodotti e nell’ingegneria snella a causa della natura del processo. Consentire la prototipazione rapida della produzione additiva delle parti è una fase critica nello sviluppo di prodotti di ingegneria snella.
La stampa 3D è una tecnica che costruisce oggetti strato per strato utilizzando materiali come polimeri, metalli e compositi, offrendo una flessibilità di produzione senza pari. La stampa 3D si affida al software CAD per stampare i prodotti e in tal modo riduce drasticamente la quantità di gestione della catena di approvvigionamento. A causa della natura additiva del processo, consente la produzione di componenti molto complessi con una riduzione sostanziale dei tempi di produzione, dei costi e degli sprechi di materiale che sono obiettivi chiave nell’approccio di lean engineering.
Inoltre, AM offre agli utenti la flessibilità necessaria per creare geometrie di parti complesse che sono difficili da costruire utilizzando i metodi di produzione tradizionali. Le parti possono ora essere fabbricate con cavità interne complesse e strutture reticolari che aiutano a ridurre il peso delle parti senza comprometterne le prestazioni meccaniche. Inoltre, le macchine AM producono meno scarti rispetto alle macchine tradizionali e consentono il riciclo delle leghe metalliche in polvere riducendo ulteriormente gli sprechi di materiale.
Uno dei maggiori vantaggi, che conferma ulteriormente l’importanza della stampa 3D nello sviluppo del prodotto e nell’ingegneria snella, è che la stampa 3D consente la fabbricazione di parti monolitiche. Nell’industria spaziale, dove la massa è un premio, la stampa 3D consente prodotti più leggeri ed efficienti che possono anche essere prodotti più velocemente. Questo è un grande vantaggio nello sviluppo di prodotti spaziali, date le crescenti esigenze del settore in termini di ricerca, sviluppo e consegna rapidi dei prodotti.
Quale ruolo significativo ha avuto la stampa 3D e la produzione additiva nei sistemi NewSpace?
NewSpace Systems come società di ingegneria snella ha iniziato a utilizzare sempre più la stampa 3D nello sviluppo dei nostri prodotti negli ultimi due anni. In genere viene utilizzato per la prototipazione rapida di nuovi prodotti durante la fase di sviluppo del prodotto per sviluppare “modelli” di marketing dei nostri prodotti e per produrre maschere di test e assemblaggio di prodotti complessi, per garantire che i nostri prodotti soddisfino i nostri rigorosi standard di qualità.
Componenti spaziali
Oltre a ciò, NSS è attivamente coinvolto nello sviluppo di una nuova linea di prodotti che utilizza la stampa laser 3D in metallo in titanio e alluminio per produrre prodotti RF e microonde ad alta frequenza. I prodotti RF ad alta frequenza sono ampiamente utilizzati nei payload di comunicazioni satellitari. Questi sistemi sono estremamente complessi e sono sia difficili che costosi da fabbricare usando metodi tradizionali che producono anche sistemi molto pesanti. Grazie alle libertà geometriche offerte dalla stampa 3D in metallo, consente di produrre più rapidamente sistemi RF estremamente leggeri e persino più complessi ed altamente efficienti. Ciò ha portato all’incubazione di NSS in una società spin-out, LambdaG.
LambdaGè una società tecnologica specializzata nella progettazione e produzione di componenti RF e microonde avanzati. Le loro aree di interesse principali sono componenti a microonde e innovativi sistemi di antenne nei settori spaziale, della difesa e aerospaziale. Insieme a NewSpace Systems (partner industriale), offrono componenti di guida d’onda stampati su misura e personalizzati per piccoli satelliti. Questa soluzione di produzione additiva consente una flessibilità di progettazione senza pari. Le loro soluzioni principali sono, ma non si limitano a, sistemi di antenne per telemetria, tracciamento e controllo, payload, catene di alimentazione, diplexer e filtri, componenti di guide d’onda passive e sottogruppi personalizzati. L’obiettivo di LambdaG è far progredire la connettività RF e microonde nei settori spaziale, aerospaziale e della difesa con l’aiuto della scienza dei materiali e della produzione avanzata.
La stampa 3D è diventata una tecnologia chiave nell’ingegneria dei materiali?
Penso che la stampa 3D sia diventata una tecnologia chiave per molte discipline ingegneristiche, non solo per l’ingegneria dei materiali. Attraverso la mia esperienza con materiali stampati in metallo 3D, ho notato una ricerca e sviluppo attiva nella produzione di leghe metalliche e una crescente area di interesse sono i metamateriali .