تم اختيار الشركة المصنعة للمعدات الأصلية للطباعة ثلاثية الأبعاد الفرنسية (OEM) ومزود الخدمة 3DCeram كمورد رسمي لمصنع الدفع الفضائي الفرنسي ThrustMe لتزويد قطع السيراميك المطبوعة ثلاثية الأبعاد لنظام الدفع الفضائي الخاص بها.
ستسعى ThrustMe الآن إلى الاستفادة من خبرة 3DCeram في تصنيع المواد المضافة للسيراميك والاستفادة من إمكانات مواد السيراميك لتطبيقات الطيران. يهدف نهج ThrustMe في الطباعة ثلاثية الأبعاد للسيراميك إلى التغلب على قيود مواد وتقنيات التصنيع التقليدية. تدعي الشركة أن تصنيع إضافات السيراميك يقدم حلاً أكثر إحكاما وفعالية وموثوقية من التصنيع التقليدي.
علق Arnaud Roux ، ممثل مبيعات 3DCeram: "بالنسبة لـ 3DCeram ، نحن فخورون بشراكتنا مع ThrustMe ، حيث يمثل الإطلاق الناجح لمكون سيراميك مطبوع ثلاثي الأبعاد في الفضاء علامة فارقة في تطبيق التصنيع الإضافي. كما يمثل حقبة جديدة التي يمكن فيها إنتاج الأجزاء المعقدة والمخصصة بكفاءة تتجاوز قيود التصنيع التقليدية. ولا يؤكد هذا التقدم الكبير على صلاحية الطباعة ثلاثية الأبعاد كأداة إنتاج فحسب ، بل يلهمنا للمضي قدمًا وإطلاق العنان للإمكانيات الهائلة للمستقبل. "
صورة
△ طابعة 3DCeram 3D. الصورة عبر 3DCeram.
يتحول ThrustMe إلى التصنيع الإضافي
تأسست ThrustMe في عام 2017 ، وأصبحت أحد اللاعبين الرئيسيين في الفضاء الجديد ، وهي متخصصة في تصغير أنظمة الدفع الكهربائية.
يشير عصر "الفضاء الجديد" إلى آخر التطورات والتطورات في صناعة الفضاء التي تقودها الشركات الخاصة. وفقًا لإيلينا زورزولي روسي ، مديرة المنتج في ThrustMe ، فإن التسويق التجاري للفضاء مدفوع بالتقدم التكنولوجي السريع. يدعي Zorzolli Rossi أن الشركات بحاجة إلى تحمل المزيد من المخاطر ، والتكرار بسرعة وتجربة أفكار جديدة لتطوير صناعة الفضاء بشكل أكبر. وأضاف زورزولي روسي: "يجب أن تكون سلسلة الإنتاج بأكملها جاهزة للوفاء بتكاليف المساحات الجديدة أو أوقات التسليم".
في عام 2020 ، نجحت ThrustMe في عرض أول نظام دفع كهربائي يعمل باليود في الفضاء. تزود ThrustMe الآن بشكل أساسي قاذفات الأقمار الصناعية الكبرى وقد فتحت منشأة إنتاج جديدة قادرة على إنتاج 365 منتجًا سنويًا.
وفقًا لـ Zorzolli Rossi ، بعد بحث واستكشاف طويل ، اختارت ThrustMe استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لتصنيع أجزاء محددة في المحرك. أخذ هذا القرار في الاعتبار العديد من العوامل التي تجعل التصنيع الإضافي متفوقًا على طرق التصنيع التقليدية.
يوضح Zorzolli Rossi: "أولاً وقبل كل شيء ، غالبًا ما تحتاج صناعة الطيران إلى إنتاج أشكال معقدة لا يمكن الحصول عليها بسهولة من خلال طرق المعالجة التقليدية. في ThrustMe ، لا نتحدث فقط عن التعقيد ، ولكن أيضًا عن التصغير ، وهو مفتاح منتجنا متطلبات التطوير. في هذه الحالة ، توفر الطباعة ثلاثية الأبعاد حلاً تحويليًا لإنشاء تصميمات محددة بالدقة التي نحتاجها. "
بالإضافة إلى ذلك ، يُشار إلى تعدد استخدامات الطباعة ثلاثية الأبعاد كميزة رئيسية ، مما يسمح للشركات بتكرار التصميمات وتحسينها بسرعة دون تكبد تكاليف كبيرة أو فترات زمنية.
قال Zorzolli Rossi: "غالبًا ما تتضمن عمليات التصنيع التقليدية إنشاء قوالب أو أدوات ، والتي يمكن أن تستغرق وقتًا طويلاً ومكلفة. باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد ، يمكننا إنتاج نماذج أولية بسرعة وتكرار التصميمات بأقل وقت إعداد ، مما يسهل عملية تطوير أكثر مرونة و تسريع وقتنا في السوق ".
صورة
△ مكونات الطيران ThrustMe. الصورة عبر ThrustMe.
لماذا نستخدم السيراميك؟
قال Zorzolli Rossi: "لقد قمنا بتقييم عدة عوامل بدقة قبل اختيار مادة السيراميك. ويأخذ استخدام السيراميك في الاعتبار العديد من العوامل الرئيسية المتعلقة ببيئة الفضاء القاسية مثل الفراغ ونطاقات درجات الحرارة القصوى ، بالإضافة إلى بلازما اليود السمات الخاصة للدفع بالجملة أنظمة (مثل التدفق العالي للطاقة للجسيمات الأولية ، والانبعاثات الثانوية ، والرشاشات الشديدة ، والحفر الأيوني التفاعلي). "
في نهاية المطاف ، يتعلق أحد الاعتبارات الرئيسية التي تؤثر على هذا القرار بالبيئة التي سيتم فيها تشغيل المكون المستهدف. يوضح Zorzolli Ross: "تتعرض بعض مكوناتنا لدرجات حرارة عالية في بيئات البلازما النشطة كيميائيًا وتتطلب مواد ذات مقاومة حرارية وكيميائية ممتازة. الخيار الأنسب."
كما أن التوصيل الحراري الواسع للسيراميك يجعلها خيارًا جذابًا. في الواقع ، يعد النقل الفعال للحرارة والعزل الحراري أمرًا بالغ الأهمية لمكونات ThrustMe. يساعد هذا في توجيه تدفق الحرارة بكفاءة ويمنع ارتفاع درجة الحرارة أو التبريد. يحتوي السيراميك على مجموعة واسعة من الخصائص الموصلة ، مما يسمح بنقل الحرارة الانتقائي ويضمن الأداء الأمثل لهذه المنتجات.
لعبت الخصائص الكهربائية للسيراميك أيضًا دورًا مهمًا في عملية اختيار المواد في ThrustMe. قال Zorzolli Ross: "كانت مكوناتنا بحاجة إلى مادة يمكنها بشكل فعال عزل ومنع الانهيار الكهربائي للجهد العالي. للسيراميك خصائص عزل كهربائية ممتازة ، مما يجعلها مثالية لتلبية متطلباتنا الصارمة في هذا الصدد."
صورة
△ قطع غيار الطائرات ThrustMe. الصورة عبر ThrustMe.
سيراميك الفضاء للطباعة ثلاثية الأبعاد
في العام الماضي ، أعلنت وكالة الفضاء الفرنسية أنها تبحث في تطبيق الطباعة الخزفية ثلاثية الأبعاد في تحسين أنظمة الفضاء الفرعية. على وجه التحديد ، قام الباحثون بتقييم كيف يمكن لمواد سيراميك أكسيد الطباعة ثلاثية الأبعاد أن تحسن تصميم النظم الفرعية الرئيسية للدفع الفضائي.
تسلط هذه الدراسة الضوء على أن زيروجيلس عقيق الإيتريوم المصنوع من الألومنيوم (YAG) المحسّن يوفر قوة مرغوبة وخصائص مقاومة الزحف عند الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى أشكال معقدة. وبالتالي ، يمكن استخدام سيراميك YAG المطبوع ثلاثي الأبعاد لتشكيل أساس السبائك المعدنية المستخدمة في شفرات التوربينات المستقبلية لاستكشاف الفضاء السحيق.
بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز محطة الفضاء الدولية (ISS) بمنشأة تصنيع المواد المضافة للسيراميك من MadeIn Space ، وهي وحدة تصنيع السيراميك التوربيني (CMM). تتضمن هذه الوحدة طابعة SLA ثلاثية الأبعاد لإثبات جدوى تصنيع مكون توربين خزفي من قطعة واحدة في بيئة الجاذبية الصغرى. يُقال إنها أول طابعة SLA ثلاثية الأبعاد تعمل في المدار.
