Материалы для 3D-печати для космических путешествий?

Материаловедение развивается невероятными темпами в мире аддитивного производства, в основном в ответ на продолжающиеся исследования его потенциальных приложений и его растущее признание в целом ряде отраслей. Ранее на этой неделе мы взяли интервью у доктора Бастьяна Раппа из NeptunLab, который подробно рассказал о разработке своей лабораторией собственных материалов для 3D-печати, чтобы удовлетворить потребности исследователей. Точно так же, когда мы разговаривали с доктором Ричардом Басвеллом из Университета Лафборо, мы слышали, сколько исследований в области 3D-печати для строительства было сосредоточено на разработке бетонного материала для 3D-печати. Оба примера знаменуют собой тонкий, но мощный сдвиг в том, как мы говорим о 3D-печати в современной индустрии.

Вместо того, чтобы пытаться использовать существующие технологии и материалы в приложениях, для которых они не обязательно подходят или не могут конкурировать с устоявшимися подходами, все больше и больше исследователей и профессионалов отрасли ищут области, в которых AM может заполнить пробелы. в традиционных процессах, позволяя производителям достигать результатов, которые ранее были трудными или невозможными. Это, в свою очередь, привело к разработке материалов и технологий, которые помогут воплотить эти концепции в реальность.

Мы видели отличный пример этого ранее, в июле, когда Made In Space объявили о запуске своего нового пластикового материала для 3D-печати, разработанного специально для использования в вакууме космоса. Международная космическая станция использует бортовой принтер SLA с 2015 года, производя инструменты по мере необходимости, устраняя расходы на их транспортировку с Земли и помогая экипажу максимально использовать доступное пространство (подход, который также используется в автомобильный и аэрокосмический секторы). Ограничение здесь заключается в том, что существующие материалы для 3D-печати (в данном случае АБС и полиэтилен) не могут работать в космическом пространстве, а это означает, что любые произведенные инструменты можно использовать только внутри космической станции, и для любого ремонта снаружи по-прежнему потребуются инструменты. и запасные части для транспортировки.

Made In Space решили эту проблему, разработав новый пластик, пригодный для 3D-печати, под названием полиэфиримид / поликарбонат (PEI / PC). Этот новый материал обещает быть не только более прочным, чем существующие на МКС, но и устойчивым к ультрафиолетовому излучению и атомарному кислороду. Таким образом, специальные инструменты и запасные части для внешнего вида МКС могут быть напечатаны всякий раз, когда они необходимы.

Непосредственные выгоды для экипажа МКС очевидны, но уже есть планы по развитию этого успеха. К 2018 году Made In Space планирует поставить на МКС рабочую версию своего Archinaut - собственной модели 3D-принтера, который фактически будет работать в вакууме за пределами космической станции. Это откроет дверь для фактической печати небольших спутников в космосе. Для исследовательских институтов и университетов это имеет огромное значение, поскольку делает идею развертывания собственных спутников доступным способом реальной возможностью.

Если рассматривать это параллельно с работой, проводимой в рамках проекта M.A.R.S (Modular Analog Research Station), становится ясно, что аддитивное производство определенно сыграет ключевую роль в будущих исследованиях космоса. Но хотя это, безусловно, захватывающие события для будущего человечества среди звезд, мы не должны упускать из виду, что они значат для промышленности на Земле.

Поскольку мы видим, что для решения отраслевых задач разрабатывается все больше и больше новых материалов и технологий, аддитивное производство в целом начнет создавать свои собственные ниши, отличные от традиционных производственных подходов. Это поможет развеять сохраняющийся имидж AM как конкурента традиционного производства и побудит большее количество компаний изучить интеллектуальные интегрированные рабочие процессы, в которых различные технологии дополняют и улучшают друг друга.

Кроме того, как только новые материалы и технологии для 3D-печати продемонстрируют свои возможности в успешных громких проектах, производители смогут свободно экспериментировать с другими приложениями для них. Например, мы уже рады видеть, как PEI / PC можно использовать в других сложных условиях на Земле.

Такое изменение тона разговора служит хорошим предзнаменованием для растущей репутации аддитивного производства как надежной и универсальной технологии и, несомненно, приведет в ближайшем будущем к новым инновациям в области технологий, материалов и процессов.