La stampa 3D di Carbon esplora lo spazio con TTH e NASA
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The Technology House (TTH) ha utilizzato la tecnologia di stampa 3D Digital Light Synthesis di Carbon per aiutare la NASA a produrre i sistemi robotici autonomi SEEKER. La nuova tecnologia sarà utilizzata per il nuovo razzo spaziale che porterà gli astronauti sulla luna nel 2024.
Attraverso un approccio progettuale iterativo e tempi di certificazione estremamente ridotti, The Technology House (TTH), fornitore di servizi di sviluppo prodotto, ha utilizzato la stampante 3D M2 di Carbon insieme a Cyanate Ester 221 (CE 221) per realizzare quattro propulsori ad alte prestazioni per il sistema di propulsione a gas freddo all’interno dei robot Seeker.
I robot Seeker sono CubeSat (satelliti miniaturizzati per l’ispezione extraveicolare) progettati presso il Johnson Space Center (JSC) della NASA allo scopo di rilevare eventuali malfunzionamenti delle astronavi, come, ad esempio, delle perdite.
All’interno del veicolo Seeker, una “faccia” contiene una pletora di strumentazione necessaria per il funzionamento del sistema Seeker GN&C, tra cui un’unità di misura inerziale (IMU), un telemetro laser (LRF), quattro sensori solari, due telecamere e un sistema di comunicazione antenna. Su questa stessa faccia, con un’area di circa 10 cm x 10 cm, sono integrati quattro piccoli propulsori a razzo per consentire la manovra del veicolo spaziale. E proprio l’inserimento dei quattro propulsori ha necessitato l’intervento della tecnologia 3D di Carbon.
La soluzione DLS di Carbon
Per superare l’ostacolo, TTH ha supportato la NASA con la tecnologia di stampa 3D di Carbon, grazie alla ripetibilità del processo di produzione che contribuisce a garantire la qualità delle parti di livello finale.
l processo di certificazione del materiale imposto dalla Nasa
Prima di Seeker, nessun componente in plastica pressurizzata stampata in 3D era stato certificato dalla NASA per l’uso a terra e in volo attorno agli operatori poiché “orbitava” un certo scetticismo sul fatto che qualsiasi materiale non metallico potesse soddisfare i requisiti. I componenti CE 221 stampati in 3D sono stati, quindi, oggetto di ampi test di sviluppo e qualificazione per comprendere la capacità e le variazioni di processo.
Con questo procedimento consolidato e ripetibile, sono stati in grado di controllare efficacemente la variazione del processo per raggiungere tolleranze critiche delle dimensioni estremamente ridotte (0,026 pollici). Il risultato finale è stato che il materiale Carbon CE 221 ha soddisfatto tutti i requisiti di sicurezza e prestazioni richiesti dal progetto e le parti sono state convalidate per l’uso in volo. In pratica, il lavoro di TTH ha dimostrato che utilizzando il processo Carbon DLS per la costruzione di parti, la NASA può sviluppare un veicolo spaziale come Seeker in modo rapido ed economico con nuove tecnologie e materiali plastici.
“Altre materie plastiche utilizzate nella produzione additiva non sarebbero in grado di reggere tutto ciò che passa attraverso l’intero processo. Devono resistere alla pressione, al freddo dello spazio, al calore del sole. Il materiale Carbon CE 221 ad alta temperatura è stata la ragione per cui la NASA ha potuto produrre questo sistema con una tecnologia additiva”.
– Greg Cebulare, Vicepresidente vendite presso The Technology House (TTH) –
Avere una vera flessibilità di progettazione durante tutto il processo di produzione ha aiutato la NASA ad accelerare i tempi di consegna e a dimostrare il successo dello sviluppo agile dell’hardware spaziale. Ciò ha notevolmente migliorato la loro capacità di costruire, testare e iterare rapidamente, consentendo di passare dall’idea all’inizio del progetto per il lancio, in poco più di un anno, una sequenza temporale inaudita per i veicoli spaziali della NASA.
Il Progetto Seeker e il futuro nel settore spaziale della stampa 3D
Il progetto SEEKER della NASA comprende due robot autonomi, Seeker
e Kenobi, progettati per ispezionare e monitorare le astronavi nello spazio. Seeker e Kenobi sono stati lanciati a bordo del veicolo spaziale Cygnus dalla società di sicurezza globale Northrop Grumman, un partner commerciale della NASA, come parte della prima dimostrazione della tecnologia di volo libero per l’ispezione robotica autonoma. Cygnus è stata lanciata dal Wallops Flight Facility della NASA il 17 aprile per svolgere la missione di servizi di rifornimento commerciale di Northrop Grumman per fornire forniture alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS).
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