Impresión 3D en el espacio: igus produce piezas de repuesto con ejes lineales en la ingravidez

Las ejes lineales drylin SAW, libres de mantenimiento, son el elemento central de la impresora 3D. Garantizan resultados de impresión precisos gracias a rodamientos ajustables. (Fuente: AMIS-FYT)

Durante un vuelo parabólico se produce una microgravedad, muy similar a la ingravidez en el espacio. Condiciones ideales para probar la impresora 3D. (Fuente: AMIS-FYT)

Cuando las plumas para paneles solares o antenas satelitales son transportadas al espacio en un cohete de transporte, están sujetas a altas cargas. Para simplificar el costoso transporte y acelerar la fabricación de los elementos, el equipo estudiantil AIMIS-FYT trabaja en un proceso de impresión 3D. En el futuro, así podrán fabricarse directamente en el espacio partes estructurales. Para pruebas experimentales en la ingravidez, los estudiantes construyeron una impresora 3D. En este proceso, en la técnica de propulsión —apoyados por igus— utilizaron los ejes lineales drylin SAW, libres de mantenimiento y ligeros.

El proceso actual para transportar dispositivos al espacio es bastante ineficiente y costoso. Esto se debe a que las partes estructurales están diseñadas principalmente para soportar las altas cargas durante la fase de lanzamiento de una nave espacial. Sin embargo, para la duración operativa posterior, estas estructuras están sobredimensionadas. Debido a los altos costos y al espacio limitado en un cohete de transporte, se buscan soluciones alternativas. El equipo estudiantil de Múnich AIMIS-FYT abordó esta problemática y, en el marco de su carrera en ingeniería aeroespacial, trabaja en un proceso de impresión 3D para la fabricación económica en el espacio. Para ello, los estudiantes utilizan resina fotoreactiva y luz UV, que endurece la resina. Para pruebas experimentales del proceso en ingravidez, fue necesario diseñar y construir una impresora 3D. En busca de la técnica de propulsión adecuada, los ingenieros contactaron a los especialistas en motion plastics, igus, y encontraron los ejes lineales drylin SAW. Los módulos lineales se utilizan en los dos ejes z y en el eje x de la impresora, formando así la unidad de accionamiento central. Los ejes lineales destacan principalmente por su bajo peso, ya que están hechos de aluminio y elementos de deslizamiento libres de mantenimiento, fabricados con plásticos de alto rendimiento. Para reducir la holgura de los guías lineales de polímero, libres de lubricación y resistentes a la suciedad, los futuros ingenieros utilizaron rodamientos ajustables. Para que el filamento también pueda girar, se incorporó en la impresora un eje rotatorio compacto robolink D con engranaje de tornillo sin fin.

Exitosa serie de pruebas en condiciones reales

Para probar la impresora y el proceso, el equipo se inscribió en el programa FlyYourThesis! de la Agencia Espacial Europea (ESA) y recibió la aprobación. En noviembre y diciembre de 2020 se realizaron vuelos parabólicos. Cuando el avión alcanza el punto culminante del ascenso y comienza a descender, se produce una microgravedad, similar a la ingravidez en el espacio. Condiciones ideales para una prueba real de la impresora. “Los ejes lineales funcionaron sin problemas en todos los experimentos, por lo que pudimos imprimir en cada parábola un pequeño poste y también estructuras de celosía,” comenta Torben Schäfer del equipo AIMIS-FYT.

Jóvenes ingenieros apoyados por igus fomentan proyectos innovadores

Proyectos como AIMIS-FYT son apoyados por igus en el marco del programa young engineers support (yes). Con esta iniciativa universitaria, igus busca apoyar a alumnos, estudiantes y docentes con muestras gratuitas, descuentos universitarios y patrocinio, además de colaborar en el desarrollo de proyectos innovadores. Para más información sobre el apoyo universitario, visite www.igus.de/yes.