Stampa 3D nello spazio: le guide lineari igus producono pezzi di ricambio in assenza di gravit�

Le assi lineari drylin SAW a manutenzione zero sono l'elemento centrale della stampante 3D. Garantiscono risultati di stampa precisi grazie alle cuscinetti regolabili. (Fonte: AMIS-FYT)

Durante un volo parabolico si verifica una microgravità, molto simile all'assenza di peso nello spazio. Condizioni ideali per testare la stampante 3D. (Fonte: AMIS-FYT)

Quando le braccia di supporto per pannelli solari o antenne satellitari vengono trasportate nello spazio all'interno di un razzo vettore, sono soggette a elevate sollecitazioni. Per semplificare il trasporto complesso e accelerare la produzione degli elementi, il team studentesco AIMIS-FYT sta lavorando a una tecnologia di stampa 3D. In futuro, così si potranno realizzare direttamente nello spazio parti strutturali. Per test sperimentali in assenza di gravità, gli studenti hanno costruito una stampante 3D. In questo progetto, hanno utilizzato la tecnologia di propulsione – supportata da igus – basata su assi lineari drylin SAW, senza manutenzione e leggeri.

Il processo attuale per trasportare dispositivi nello spazio è piuttosto inefficiente e costoso. Le parti strutturali sono principalmente progettate per resistere alle alte sollecitazioni durante la fase di lancio di un veicolo spaziale. Tuttavia, per il funzionamento successivo, queste strutture sono sovradimensionate. A causa dei costi elevati e dello spazio limitato su un razzo vettore, sono necessarie soluzioni alternative. Il team studentesco di Monaco AIMIS-FYT ha affrontato questa problematica e, nell'ambito del loro corso di ingegneria aerospaziale, sta sviluppando una tecnologia di stampa 3D per la produzione economica nello spazio. A tal fine, gli studenti utilizzano resine fotoindurenti e luce UV, che induriscono la resina. Per test sperimentali del metodo in assenza di gravità, è stato progettato e costruito un sistema di stampa 3D. Per trovare la tecnologia di propulsione più adatta, gli ingegneri si sono rivolti agli specialisti di motion plastics igus, trovando nelle assi lineari drylin SAW la soluzione ideale. I moduli lineari vengono utilizzati nelle due assi z e nell'asse x della stampante, formando così l'unità di propulsione centrale. Le assi lineari si distinguono soprattutto per il loro peso ridotto, poiché sono realizzate in alluminio e in elementi di scorrimento a manutenzione zero in plastica ad alte prestazioni. Per ridurre il gioco dei guide lineari in polimero, prive di lubrificazione e resistenti allo sporco, gli ingegneri in erba hanno optato per cuscinetti regolabili. Per consentire anche la rotazione del filamento di stampa, è stata installata una compatta asse rotante robolink D con ingranaggi a vite senza fine nel sistema di stampa.

Serie di test di successo in condizioni reali

Per testare la stampante e il metodo, il team ha partecipato al programma FlyYourThesis! dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) ed ha ricevuto l'approvazione. A novembre e dicembre 2020 si sono svolte le volo paraboliche. Quando l'aereo raggiunge il punto più alto della salita e inizia la discesa, si verifica una microgravità, simile alla condizione di assenza di gravità nello spazio. Condizioni ideali per un test reale della stampante. "Le assi lineari hanno funzionato senza problemi in tutti gli esperimenti, così abbiamo potuto stampare piccoli aste e strutture a traliccio in ogni parabola", commenta Torben Schäfer del team AIMIS-FYT.

giovani ingegneri supportati da igus promuovono progetti innovativi

Progetti come AIMIS-FYT sono sostenuti da igus nell'ambito del programma young engineers support (yes). Con questa iniziativa universitaria, igus desidera supportare studenti, docenti e ricercatori con campioni gratuiti, sconti universitari, sponsorizzazioni e assistenza nello sviluppo di progetti innovativi. Per ulteriori informazioni sul supporto universitario, visitare www.igus.de/yes.