La Agencia Espacial Europea desarrolla una impresora 3D FFF de alta temperatura para la Estación Espacial Internacional

El 23 de marzo, un consorcio de la Agencia Espacial Europea (ESA) diseñó y fabricó una de las primeras impresoras 3D FFF para la Estación Espacial Internacional (ISS). El sistema prototipo se desarrolla como parte del proyecto IMPERIAL, que utiliza componentes de cinta transportadora para (teóricamente) imprimir piezas en 3D en una longitud ilimitada. En el seminario de Fabricación Avanzada de la ESA a principios de marzo, se demostró la función de la impresora 3D sin nombre. El producto puede ser compatible con todos los filamentos de ingeniería de alta temperatura. Los participantes presenciaron el proceso de fabricación de barras de acero de 1,5 m de largo en el sitio.

El consorcio del proyecto incluye las empresas aeroespaciales alemanas OHB y Azimut Space, el Instituto de Tecnología de Aslon en la República de Irlanda y el proveedor portugués de impresoras 3D BEEVERYCREATIVE. "A través de esta actividad, superamos una de las principales limitaciones de la impresión 3D, el volumen, y utilizamos una impresora 3D compacta capaz de manejar termoplásticos de alto rendimiento". Ugo Lafont, experto en materiales de la ESA, explicó. "Este es un gran logro y ampliará el campo de aplicación de este proceso de fabricación bajo demanda".

La Estación Espacial Internacional

La Estación Espacial Internacional. La imagen es de la NASA.

¿Qué es el proyecto IMPERIAL?

Después de que el proyecto MELT inicial de la ESA fuera exitoso, el proyecto probó la viabilidad de la impresión 3D FFF industrial en condiciones de microgravedad y luego lanzó el proyecto IMPERIAL. El Proyecto IMPERIAL planea tomar más medidas y desarrollar un sistema de fabricación espacial completo que pueda superar las limitaciones de tamaño de las impresoras 3D actuales. Por lo tanto, el sistema eventualmente se utilizará para la fabricación y el mantenimiento bajo demanda en la Estación Espacial Internacional, proporcionando así un espacio autosuficiente para futuros vuelos espaciales a largo plazo.

Adventit Makaya, ingeniero senior de fabricación de la ESA, señaló: "El desarrollo de una solución de fabricación extraterrestre para piezas grandes en un entorno de exploración humana (por ejemplo, aquí y luego en las partes estructurales de la nave espacial) es fundamental para mejorar la sostenibilidad. y confiabilidad Es una capacidad poderosa para futuras misiones de vuelos espaciales ".

Antes del proyecto IMPERIAL, el consorcio de la ESA desarrolló un sistema de impresión 3D con función de microgravedad en el marco del proyecto MELT. La imagen es de BEEVERYCREATIVE.

Impresión 3D FFF industrial espacial

La propia impresora debe cumplir con muchos requisitos técnicos estrictos. Esto incluye poder imprimir polímeros de ingeniería de alto rendimiento como PEEK, poder imprimir en condiciones de microgravedad, manteniendo la calidad de las piezas similares a la tierra, y poder imprimir infinitas piezas grandes en una dirección. El consumo de energía del sistema también está estrictamente limitado y, debido a la falta de instalaciones de posprocesamiento en el espacio, debe estar listo para usar piezas impresas funcionales directamente desde la sala de construcción. Para garantizar una integración exitosa en ISS, el equipo también se vio obligado a considerar la disponibilidad de materias primas al diseñar impresoras 3D. Cualquier desecho que quede después de la producción de piezas debe minimizarse al menos y puede reutilizarse por completo cuando sea posible.

Antonella Sgambati, gerente de proyectos de OHB, agregó: "Los hechos han demostrado que el FFF que utiliza polímeros de alto rendimiento no se ve afectado por el entorno de reducción de la gravedad, lo que allana el camino para nuevos desafíos, como la impresión de longitud ilimitada en una dirección o el uso de la producción por lotes. En En el marco de este proyecto, se han identificado y subsanado nuevas brechas tecnológicas en el desarrollo de prototipos y pruebas de BEEVERYCREATIVE, logrando así este logro único, haciendo que los procesos de fabricación fuera de la tierra sean otro paso adelante”.

La nueva impresora 3D Project IMPERIAL se utiliza para producir barras de acero de 1,5 m de largo

La nueva impresora 3D Project IMPERIAL se utiliza para producir barras de acero de 1,5 m de largo. Fotografiado por ESA.

Con la perspectiva de un vuelo espacial interplanetario cada vez más cerca de la realidad, la fabricación aditiva espacial se ha convertido en un tema candente en el campo aeroespacial. A principios de este año, COSM Advanced Manufacturing Systems, una empresa de ingeniería, comenzó el desarrollo final y la construcción de impresoras 3D EBM de metal para la NASA. El sistema está diseñado para cumplir con los requisitos de la NASA para la fabricación automatizada y el mantenimiento de componentes en el espacio. A partir del programa Artemis, el sistema se utilizará para todas las misiones espaciales, lunares y marcianas.

En otro lugar, los investigadores de la Universidad Tecnológica de Brunswick y el Centro Láser de Hannover (LZH) imprimieron recientemente rocas pesadas lunares en 3D bajo gravedad cero por primera vez. En el proyecto experimental "MOONRISE", el equipo instaló un láser personalizado en su vehículo lunar "MIRA3D" y fundió el polvo lunar en una esfera, allanando el camino para la fabricación de estructuras económicas en la Luna.