El fabricante francés de equipos originales (OEM) de impresión 3D y proveedor de servicios 3DCeram ha sido seleccionado como proveedor oficial del fabricante francés de propulsión espacial ThrustMe para suministrar piezas de cerámica impresas en 3D para su sistema de propulsión espacial.
ThrustMe ahora buscará aprovechar la experiencia de 3DCeram en la fabricación aditiva de cerámica y aprovechar el potencial de los materiales cerámicos para aplicaciones aeroespaciales. El enfoque de ThrustMe para la impresión de cerámica en 3D tiene como objetivo superar las limitaciones de los materiales y técnicas de fabricación tradicionales. La empresa afirma que la fabricación aditiva cerámica ofrece una solución más compacta, eficiente y fiable que la fabricación tradicional.
El representante de ventas de 3DCeram, Arnaud Roux, comentó: "Para 3DCeram, estamos orgullosos de nuestra asociación con ThrustMe, ya que el exitoso lanzamiento al espacio de un componente cerámico impreso en 3D marca un hito importante en la aplicación de la fabricación aditiva. También marca una nueva era. en el que se pueden producir piezas complejas y personalizadas de manera eficiente va más allá de las limitaciones de la fabricación tradicional. Este importante avance no solo valida la viabilidad de la impresión 3D como herramienta de producción, sino que también nos inspira a ir más allá y desbloquear las amplias posibilidades del futuro".
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Impresora 3D △3DCeram. Foto vía 3DCeram.
ThrustMe recurre a la fabricación aditiva
Fundada en 2017, ThrustMe se ha convertido en uno de los actores clave en el nuevo espacio espacial, especializándose en la miniaturización de los sistemas de propulsión eléctrica.
La era del "nuevo espacio" se refiere a los últimos desarrollos y avances en la industria espacial impulsados por empresas privadas. Según Elena Zorzolli Rossi, Product Manager de ThrustMe, la comercialización del espacio está siendo impulsada por el rápido progreso tecnológico. Zorzolli Rossi afirma que las empresas deben asumir más riesgos, iterar rápidamente y probar nuevas ideas para desarrollar aún más la industria espacial. Zorzolli Rossi agregó: "Toda la cadena de producción debe estar lista para cumplir con los nuevos costos de espacio o tiempos de entrega".
En 2020, ThrustMe demostró con éxito el primer sistema de propulsión eléctrica alimentado con yodo del mundo en el espacio. ThrustMe ahora suministra principalmente a los principales lanzadores de satélites y ha abierto una nueva planta de producción capaz de producir 365 productos por año.
Según Zorzolli Rossi, después de una larga investigación y exploración, ThrustMe optó por utilizar la impresión 3D para fabricar piezas específicas en el propulsor. Esta decisión tuvo en cuenta muchos factores que hacen que la fabricación aditiva sea superior a los métodos de fabricación tradicionales.
Zorzolli Rossi explica: "En primer lugar, la industria aeroespacial a menudo necesita producir formas complejas que no se pueden obtener fácilmente con los métodos de mecanizado tradicionales. En ThrustMe, no solo hablamos de complejidad, sino también de miniaturización, que es la clave de nuestro producto. requisitos de desarrollo. En este caso, la impresión 3D ofrece una solución transformadora para crear diseños específicos con la precisión que necesitamos".
Además, la versatilidad de la impresión 3D se cita como una ventaja clave, ya que permite a las empresas iterar y refinar los diseños rápidamente sin incurrir en costos o plazos de entrega significativos.
Zorzolli Rossi dijo: "Los procesos de fabricación tradicionales a menudo implican la creación de moldes o herramientas, lo que puede llevar mucho tiempo y ser costoso. Con la impresión 3D, podemos producir rápidamente prototipos e iterar diseños con un tiempo de configuración mínimo, lo que facilita un proceso de desarrollo más flexible y acelerar nuestro tiempo de comercialización".
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△Componentes aeroespaciales ThrustMe. Foto vía ThrustMe.
¿Por qué usar cerámica?
Zorzolli Rossi dijo: "Evaluamos minuciosamente varios factores antes de elegir un material cerámico. El uso de la cerámica tiene en cuenta varios factores clave relacionados con el duro entorno espacial, como el vacío y los rangos de temperatura extrema, así como el plasma de yodo. Características específicas de la propulsión a granel. (por ejemplo, flujo de alta energía de partículas elementales, emisión secundaria, pulverización intensa y grabado de iones reactivos)."
En última instancia, una consideración clave que influye en esta decisión tiene que ver con el entorno en el que se ejecutará el componente de destino. Zorzolli Ross explica: "Algunos de nuestros componentes están expuestos a altas temperaturas en entornos de plasma químicamente activos y requieren materiales con excelente resistencia térmica y química. La elección más adecuada".
La amplia conductividad térmica de las cerámicas también las convierte en una opción atractiva. De hecho, la transferencia de calor eficiente y el aislamiento térmico son fundamentales para los componentes de ThrustMe. Esto ayuda a dirigir el flujo de calor de manera eficiente y evita el sobrecalentamiento o el enfriamiento. La cerámica tiene una amplia gama de propiedades conductoras, lo que permite una transferencia de calor selectiva y garantiza un rendimiento óptimo de estos productos.
Las propiedades eléctricas de la cerámica también jugaron un papel importante en el proceso de selección de materiales de ThrustMe. Zorzolli Ross dijo: "Nuestros componentes necesitaban un material que pudiera aislar y prevenir de manera efectiva las fallas eléctricas de alto voltaje. La cerámica tiene excelentes propiedades de aislamiento eléctrico, lo que las hace ideales para cumplir con nuestros estrictos requisitos en este sentido".
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△Piezas aeroespaciales de ThrustMe. Foto vía ThrustMe.
Impresión 3D de cerámica espacial
El año pasado, la Agencia Espacial Francesa anunció que estaba investigando la aplicación de la impresión 3D de cerámica en la optimización de los subsistemas espaciales. Específicamente, los investigadores evaluaron cómo la impresión 3D de materiales cerámicos de óxido podría mejorar el diseño de subsistemas clave para la propulsión espacial.
Este estudio destaca que los xerogeles optimizados de granate de itrio y aluminio (YAG) proporcionan propiedades deseables de resistencia y resistencia a la fluencia cuando se imprimen en 3D en formas complejas. Por lo tanto, las cerámicas YAG impresas en 3D podrían usarse para formar la base de aleaciones metálicas utilizadas en futuras palas de turbinas para la exploración del espacio profundo.
Además, la Estación Espacial Internacional (ISS) está equipada con la instalación de fabricación aditiva de cerámica de MadeIn Space, el Turbo Ceramic Manufacturing Module (CMM). Este módulo incluye una impresora 3D SLA para demostrar la viabilidad de fabricar un componente de turbina de cerámica de una pieza en un entorno de microgravedad. Se dice que es la primera impresora 3D SLA en operar en órbita.
