La NASA sfrutta i sistemi di monitoraggio additivo per il controllo qualità della stampa 3D in metallo in situ
Il Marshall Space Flight Center della NASA ha selezionato i sistemi di monitoraggio additivo per sviluppare e integrare la tecnologia di monitoraggio in situ per la produzione additiva (AM) nelle sue stampanti 3D a fusione di letto di polvere di produzione in loco. L’azienda con sede a Chicago è nota per il suo sistema di monitoraggio ottico in-process di punta, in attesa di brevetto, in grado di rilevare istantaneamente diversi difetti importanti di parti.
Portare il monitoraggio in situ ai razzi della NASA
Attraverso la nuova collaborazione, l’azienda offrirà monitoraggio in situ per supportare la produzione pronta per il volo di componenti in rame ad alte prestazioni per le tecnologie di propulsione liquida della NASA , che storicamente hanno supportato molti programmi NASA precedenti, tra cui la famiglia di razzi Saturn, lo space shuttle e motori di sviluppo tecnologico come Fastrac . Stanno inoltre continuando a supportare lo sviluppo della progettazione dei sistemi di propulsione Space Launch System (SLS).
Come parte del nuovo progetto collaborativo, Additive Monitoring Systems implementerà la sua tecnologia di monitoraggio dei processi in tempo reale, denominata Project Fringe, in loco presso Marshall a Huntsville, in Alabama. Tra gli obiettivi, i collaboratori prevedono di ridurre il costo per pezzo, i ritardi nella pianificazione e lo spreco di energia della produzione additiva attraverso il monitoraggio in tempo reale dello stato di salute delle parti. Marshall attinge già a decenni di esperienza con quasi tutti i sistemi di propulsione sviluppati e ha applicato approcci innovativi, come la produzione additiva, per abbreviare i cicli di sviluppo, migliorare l’integrazione dei sistemi di propulsione con i veicoli e convalidare nuove tecnologie prima della produzione.
Gli ingegneri preparano un motore stampato in 3D per un test presso il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama. Immagine per gentile concessione di NASA/MSFC/Emmett Given.
La storia dei sistemi di monitoraggio additivo
Questa collaborazione di un anno tra la NASA e Additive Monitoring Systems fa seguito a un contratto di due anni per il monitoraggio della produzione AM in situ su vasta scala con l’ US Air Force ; un altro contratto biennale per ridurre il rischio di monitoraggio della tecnologia di visione in AM dall’Advanced Manufacturing Office del Dipartimento dell’Energia (DoE), diversi premi dalla National Science Foundation (NSF); e integrazione in un importante produttore di apparecchiature originali (OEM) di stampanti 3D.
Commentando la nuova partnership, il fondatore e CEO di Additive Monitoring Systems Niall O’Dowd ha sottolineato: “Abbiamo sviluppato un sistema di monitoraggio della salute in situ rapido, obiettivo e basato sulla scienza della misurazione con incertezza quantificata. Questa tecnologia consente tempistiche di progetto accelerate, diagnosi immediata delle anomalie AM e una maggiore fiducia nella qualità del pezzo finale”.
Le tecniche di monitoraggio di O’Dowd per l’AM metallico provengono da precedenti ricerche presso il Los Alamos National Laboratory (LANL) del DoE, dove è stato borsista per quasi quattro anni. Quindi, nell’aprile 2021, O’Dowd è stata accettata nella quinta coorte del programma Chain Reaction Innovations , un’iniziativa imprenditoriale di due anni presso l’Argonne National Laboratory progettata per ridurre i rischi delle startup ad alta tecnologia. Durante il programma, O’Dowd ha utilizzato l’Advanced Photon Source (una struttura di sorgenti luminose a raggi X ad alta energia basata su un anello di stoccaggio) e altre strutture di Argonne Lab per far avanzare la sua startup di produzione additiva: Additive Monitoring Systems.
Vantaggi del monitoraggio in situ
Inaugurato ufficialmente nel 2020, il sistema di monitoraggio in-process di Additive Monitoring Systems può adattare qualsiasi stampante 3D industriale per fornire dati validi sulla qualità delle parti. Progettato per fornire valore ai costruttori attraverso misurazioni dimensionali di diverse caratteristiche dei pezzi in situ , il sistema riduce i tempi di pianificazione persi e lo spreco di energia consentendo lo scarto anticipato dei pezzi.
Niall O’Dowd, fondatore e CEO di sistemi di monitoraggio additivo. Immagine per gentile concessione di Argonne National Laboratory.
Secondo l’azienda, le crescenti complessità geometriche e dei materiali nell’AM richiedono soluzioni sostenibili per ridurre gli sprechi, ed è qui che entrano in gioco i sistemi di monitoraggio additivo. Non solo la tecnologia dell’azienda fornisce un metodo sostenibile per ridurre lo spreco di materiale associato all’AM, ma genera dati, che possono quindi essere impiegati nella ricerca sullo sviluppo di nuovi materiali.
Alcuni mercati critici per questa tecnologia includono uffici di assistenza ricambi AM, strutture di produzione AM interne presso aziende aerospaziali e di dispositivi medici e istituti di ricerca AM.
L’ultima collaborazione con la NASA significa per O’Dowd che c’è un crescente interesse per i prodotti dell’azienda da parte degli sponsor e della comunità di prototipazione rapida. A parte questa collaborazione, l’esperto non vede l’ora di accelerare la produzione AM verso la produzione completamente qualificata per il volo di complessi componenti di volo spaziale.
da 3dprint.com
