Orion AM tocca la luna
Gli oggetti stampati in 3D fanno il loro debutto lunare ad aprile
Orion Additive Manufacturing , una startup con sede a Berlino che si concentra sullo sviluppo di sistemi di stampa 3D avanzati, è in viaggio verso la luna. Bene, le loro impronte lo sono!
L’Agenzia spaziale europea (ESA) ha annunciato il 12 gennaio che la primissima tecnologia europea a entrare in contatto con la superficie della Luna includerà stampe 3D prodotte da Orion Additive Manufacturing (Orion AM).
Queste saranno anche le prime parti stampate in 3D sulla luna . I campioni sono montati sulle ruote del rover Rashid per l’esperimento “Material Adhesion and Abrasion Detection” della missione lunare degli Emirati, che testa la resistenza di diversi materiali al duro ambiente lunare . La missione è stata lanciata con successo domenica 11 dicembre 2022 e dovrebbe stabilire il primo contatto con la superficie lunare nell’aprile 2023.
“[Orion AM] è particolarmente abile nella stampa 3D in PEEK, quindi il campione ha ottenuto la massima qualità possibile.”
Dr. Ugo Lafont, • Ingegnere dei materiali spaziali presso l’ESA
I campioni stampati in 3D sono stati realizzati con un materiale conduttivo con nanotubi di carbonio e grafene prodotti dall’ESA per un potenziale utilizzo nelle applicazioni spaziali . Per questa missione, l’ingegnere dei materiali dell’ESA Dr. Ugo Lafont “ha selezionato un campione stampato in 3D di PEEK termoplastico, abbreviazione di ‘Polyether ether ketone’, che è abbastanza robusto da sostituire le parti metalliche in alcune circostanze ed è noto per resistere all’ambiente spaziale. ” ( SEC, 12.01.2023)
Sebbene il PEEK sia notoriamente difficile da stampare e in genere si traduca in proprietà meccaniche molto più deboli rispetto alle parti stampate a iniezione, il processo di stampa 3D proprietario di Orion AM raggiunge proprietà meccaniche persino superiori allo stampaggio a iniezione.
Nel 2021, Orion AM ha iniziato a collaborare con il Centro europeo di ricerca e tecnologia spaziale (ESTEC) dell’ESA al progetto che ora porterà le prime parti stampate in 3D ad atterrare sulla luna. I campioni stampati con il PEEK conduttivo dell’ESA per i test interni all’ESA-ESTEC hanno prodotto proprietà meccaniche fino all’87% superiori rispetto a quelle precedentemente ottenute utilizzando una tecnologia di stampa 3D non ottimizzata per il PEEK.
Prove di flessione in PEEK conduttivo eseguite presso ESA-ESTEC. Credito immagine: Riferimento ESA: Lafont, U. (2022, 18-23 settembre), Stampa 3D PEEK elettricamente conduttiva dalla qualificazione da terra a spazio. 15° Simposio Internazionale sui Materiali nell’Ambiente Spaziale, Leida, Paesi BassiAlla ricerca della migliore qualità di stampa possibile, il Dr. Lafont ha scelto Orion Additive Manufacturing per produrre i campioni PEEK dell’ESA per la missione, affermando che “questa azienda è particolarmente esperta nella stampa 3D in PEEK, quindi il campione è risultato della massima qualità possibile”. ( ESA, 12.01.2023) .
I componenti stampati in 3D sono stati incollati alle ruote del rover Rashid prima del lancio. Credito immagine: ESA/MBRSC
La tecnologia sviluppata da Orion AM spinge i confini della produzione additiva di polimeri ad alte prestazioni, come il PEEK, rendendo la tecnologia non solo accessibile ma anche fattibile per serie applicazioni aerospaziali .
“Questi materiali unici e speciali, difficili da stampare in 3D pur mantenendo le loro proprietà superiori, sono esattamente il motivo per cui abbiamo sviluppato il nostro sistema di produzione additiva A150. Il nostro sistema consente a questi materiali di essere facilmente trasformati in componenti per l’uso finale e pronti per lo spazio e di funzionare al massimo delle loro potenzialità indipendentemente dalla direzione di carico o dall’ambiente. Siamo molto grati di essere stati selezionati dall’ESA per contribuire a questo progetto”. afferma Adam Rumjahn, amministratore delegato di Orion Additive Manufacturing. “Abbiamo sviluppato questa tecnologia negli ultimi 5 anni e siamo orgogliosi di annunciare questo risultato: è davvero un sogno che diventa realtà avere parti stampate in 3D da Orion AM sulla luna!”
Il team di ricerca di Orion AM ha anche iniziato a convalidare le sue affermazioni con i dati relativi al suo processo. In numerosi studi, Orion AM ha dimostrato che la sua tecnologia è in grado di stampare costantemente con quasi l’isotropia e persino di superare la forza di stampaggio a iniezione di diversi materiali PEEK . Questi studi sono stati condotti in collaborazione con alcuni dei maggiori produttori di materiali PEEK, ognuno dei quali ha eseguito test indipendenti sui campioni forniti dai produttori di stampanti 3D. Uno di questi studi, il Solvay Printer Evaluation Program (S-PEP), è stato recentemente aggiornato con il sistema A150 AM di Orion elencato come la migliore opzione per molti dei materiali di Solvay. Un altro studio con Evonik e i suoi materiali PEEK ha dimostrato che il processo di Orion AM ha costantemente raggiunto proprietà meccaniche superiori allo stampaggio a iniezione. Questi risultati stanno iniziando ad avere un impatto significativo sul modo in cui l’industria percepisce la produzione additiva di polimeri.
“Il nostro obiettivo è aggiornare le schede tecniche dei materiali con dati stampati in 3D utilizzando il processo di Orion AM in modo che l’industria possa essere convinta che è possibile stampare in 3D polimeri ad alte prestazioni senza compromessi”, aggiunge Adam. “Questo alla fine guiderà l’adozione della nostra produzione additiva per le parti di uso finale nell’industria, nello spazio e anche nel settore medico”.
L’obiettivo principale di Orion AM è lo sviluppo di soluzioni di produzione additiva per la stampa 3D con polimeri ad alte prestazioni con applicazioni nello spazio e nel settore medico. Si sforzano di continuare a spingere i limiti della produzione additiva e sperano che la loro prossima missione sarà su Marte.
