Il settore aerospaziale richiede standard di precisione e resistenza estremi, specialmente per i componenti di dimensioni microscopiche destinati ai satelliti e alle sonde. Recentemente, aziende come Horizon Micro Technologies e Boston Micro Fabrication (BMF) hanno compiuto passi decisivi per stabilire l’idoneità spaziale di componenti prodotti tramite micro-manifattura additiva (Micro-AM) e successivamente metallizzati. Questi componenti, spesso realizzati in polimeri ad alta risoluzione e rivestiti con strati metallici conduttivi, devono superare test rigorosi di outgassing e shock termico per essere considerati pronti per il lancio.
Tecnologia PµSL e il processo di metallizzazione selettiva
La base tecnologica di questi sviluppi risiede spesso nella Projection Micro Stereolithography (PµSL), una tecnica che permette di raggiungere risoluzioni fino a 2 micrometri. Aziende come Horizon Micro Technologies intervengono nel post-processing applicando rivestimenti metallici su geometrie polimeriche complesse. Questo processo trasforma un pezzo plastico in un componente con proprietà elettromagnetiche, termiche o meccaniche simili al metallo pieno, ma con una frazione del peso originale. La sfida principale per l’uso spaziale consiste nel garantire che l’adesione tra il polimero e il metallo rimanga intatta sotto le vibrazioni del lancio e le escursioni termiche del vuoto cosmico.
Test di resistenza e standard NASA/ESA
Per ottenere la certificazione di space-readiness, i componenti Micro-AM metallizzati vengono sottoposti a cicli di test conformi agli standard NASA ASTM E595 e ESA PSS-01-702. Questi protocolli misurano la perdita di massa totale (TML) e i materiali volatili condensabili raccolti (CVCM). I risultati ottenuti dai ricercatori indicano che i nuovi polimeri sviluppati appositamente per la micro-stampa 3D, una volta rivestiti correttamente, mantengono una stabilità strutturale eccellente. Tale traguardo apre la strada alla miniaturizzazione di antenne RF, sensori ottici e sistemi di propulsione micro-elettrica, riducendo i costi di spedizione in orbita grazie al risparmio di massa.
Vantaggi della miniaturizzazione nelle missioni satellitari
L’integrazione di componenti micro-stampati in 3D offre vantaggi logistici immediati. Nei moderni CubeSat, lo spazio interno è estremamente limitato; la capacità di stampare guide d’onda o connettori elettrici su misura con tolleranze micrometriche permette di massimizzare l’efficienza degli strumenti scientifici. Inoltre, l’approccio di aziende come Horizon Micro Technologies consente di produrre componenti ibridi che combinano la leggerezza della plastica con la funzionalità elettrica del rame o dell’oro, offrendo ai progettisti aerospaziali una libertà geometrica impossibile da ottenere con la lavorazione CNC tradizionale.
