O fabricante francês de equipamentos originais de impressão 3D (OEM) e provedor de serviços 3DCeram foi selecionado como fornecedor oficial do fabricante francês de propulsão espacial ThrustMe para fornecer peças de cerâmica impressas em 3D para seu sistema de propulsão espacial.
A ThrustMe agora buscará alavancar a experiência da 3DCeram em fabricação aditiva de cerâmica e explorar o potencial de materiais cerâmicos para aplicações aeroespaciais. A abordagem da ThrustMe à cerâmica de impressão 3D visa superar as limitações dos materiais e técnicas de fabricação tradicionais. A empresa afirma que a fabricação aditiva de cerâmica oferece uma solução mais compacta, eficiente e confiável do que a fabricação tradicional.
O representante de vendas da 3DCeram, Arnaud Roux, comentou: "Para a 3DCeram, estamos orgulhosos de nossa parceria com a ThrustMe, pois o lançamento bem-sucedido de um componente de cerâmica impresso em 3D no espaço marca um marco importante na aplicação da manufatura aditiva. Também marca uma nova era em que peças complexas e personalizadas podem ser produzidas com eficiência vai além das restrições tradicionais de fabricação. Este grande avanço não apenas valida a viabilidade da impressão 3D como uma ferramenta de produção, mas nos inspira a ir além e desvendar as vastas possibilidades do futuro."
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△3DCeram impressora 3D. Foto via 3DCeram.
ThrustMe se volta para a manufatura aditiva
Fundada em 2017, a ThrustMe tornou-se um dos principais players no novo espaço espacial, especializada na miniaturização de sistemas de propulsão elétrica.
A era do "novo espaço" refere-se aos últimos desenvolvimentos e avanços na indústria espacial impulsionados por empresas privadas. De acordo com Elena Zorzolli Rossi, gerente de produto da ThrustMe, a comercialização do espaço está sendo impulsionada pelo rápido progresso tecnológico. Zorzolli Rossi afirma que as empresas precisam assumir mais riscos, iterar rapidamente e experimentar novas ideias para desenvolver ainda mais a indústria espacial. Zorzolli Rossi acrescentou: “Toda a cadeia de produção precisa estar pronta para atender a novos custos de espaço ou prazos de entrega”.
Em 2020, o ThrustMe demonstrou com sucesso o primeiro sistema de propulsão elétrica movido a iodo do mundo no espaço. A ThrustMe agora fornece principalmente para os principais lançadores de satélites e abriu uma nova unidade de produção capaz de produzir 365 produtos por ano.
Segundo Zorzolli Rossi, após uma longa pesquisa e exploração, a ThrustMe optou por usar a impressão 3D para fabricar peças específicas no propulsor. Essa decisão levou em consideração muitos fatores que tornam a manufatura aditiva superior aos métodos de fabricação tradicionais.
Zorzolli Rossi explica: "Antes de tudo, a indústria aeroespacial geralmente precisa produzir formas complexas que não podem ser facilmente obtidas por métodos de usinagem tradicionais. Na ThrustMe, não falamos apenas sobre complexidade, mas também sobre miniaturização, que é a chave para o nosso produto. requisitos de desenvolvimento. Nesse caso, a impressão 3D oferece uma solução transformadora para criar designs específicos com a precisão que precisamos."
Além disso, a versatilidade da impressão 3D é citada como uma vantagem importante, permitindo que as empresas repitam e refinem projetos rapidamente, sem incorrer em custos significativos ou prazos de entrega.
Zorzolli Rossi disse: "Os processos de fabricação tradicionais geralmente envolvem a criação de moldes ou ferramentas, que podem ser demorados e caros. Com a impressão 3D, podemos produzir rapidamente protótipos e iterar projetos com tempo mínimo de configuração, facilitando um processo de desenvolvimento mais flexível e acelerar nosso tempo de comercialização."
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Componentes aeroespaciais △ThrustMe. Foto via ThrustMe.
Por que usar cerâmica?
Zorzolli Rossi disse: "Avaliamos minuciosamente vários fatores antes de escolher um material cerâmico. O uso de cerâmica leva em consideração vários fatores-chave relacionados ao ambiente espacial hostil, como vácuo e faixas extremas de temperatura, bem como plasma de iodo Características específicas da propulsão em massa sistemas (por exemplo, alto fluxo de energia de partículas elementares, emissão secundária, pulverização catódica intensa e corrosão de íons reativos)."
Por fim, uma consideração importante que influencia essa decisão tem a ver com o ambiente no qual o componente de destino será executado. Zorzolli Ross explica: "Alguns de nossos componentes são expostos a altas temperaturas em ambientes de plasma quimicamente ativos e requerem materiais com excelente resistência térmica e química. a escolha mais adequada."
A ampla condutividade térmica da cerâmica também a torna uma opção atraente. Na verdade, a transferência eficiente de calor e o isolamento térmico são essenciais para os componentes do ThrustMe. Isso ajuda a direcionar o fluxo de calor de forma eficiente e evita o superaquecimento ou resfriamento. As cerâmicas possuem uma ampla gama de propriedades condutoras, permitindo a transferência seletiva de calor e garantindo o desempenho ideal desses produtos.
As propriedades elétricas da cerâmica também desempenharam um papel importante no processo de seleção de materiais da ThrustMe. Zorzolli Ross disse: "Nossos componentes precisavam de um material que pudesse efetivamente isolar e prevenir quebras elétricas de alta tensão. A cerâmica tem excelentes propriedades de isolamento elétrico, tornando-as ideais para atender aos nossos rigorosos requisitos a esse respeito."
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△ Peças aeroespaciais ThrustMe. Foto via ThrustMe.
Impressão 3D de cerâmica espacial
No ano passado, a Agência Espacial Francesa anunciou que estava pesquisando a aplicação da impressão 3D em cerâmica na otimização de subsistemas espaciais. Especificamente, os pesquisadores avaliaram como os materiais cerâmicos de óxido de impressão 3D poderiam melhorar o design dos principais subsistemas para a propulsão espacial.
Este estudo destaca que os xerogéis otimizados de granada de ítrio e alumínio (YAG) fornecem resistência desejável e propriedades de resistência à fluência quando impressos em 3D em formas complexas. Assim, a cerâmica YAG impressa em 3D poderia ser usada para formar a base de ligas metálicas usadas em futuras pás de turbinas para exploração do espaço profundo.
Além disso, a Estação Espacial Internacional (ISS) está equipada com a instalação de fabricação aditiva de cerâmica da MadeIn Space, o Turbo Ceramic Manufacturing Module (CMM). Este módulo inclui uma impressora SLA 3D para demonstrar a viabilidade de fabricar um componente de turbina de cerâmica de peça única em um ambiente de microgravidade. Diz-se que é a primeira impressora 3D SLA a operar em órbita.
