Wysięgniki paneli słonecznych lub anten satelitarnych są narażone na wysokie obciążenia podczas transportu w rakiecie nośnej. Aby uprościć skomplikowany transport i przyspieszyć produkcję elementów, zespół studentów AIMIS-FYT pracuje nad procesem druku 3D, dzięki któremu w przyszłości powinno być możliwe produkowanie elementów konstrukcyjnych w przestrzeni kosmicznej. Aby przeprowadzić eksperymentalne testy w warunkach zerowej grawitacji, studenci zbudowali drukarkę 3D, w której zastosowano bezobsługowe i lekkie napędy liniowe drylin SAW od igus.
Druk 3D w przestrzeni kosmicznej: napędy liniowe igus produkują części zamienne w warunkach zerowej grawitacji
Studenci wykorzystujÄ… moduÅ‚y liniowe drylin do skonstruowania drukarki 3D dla ekonomicznej produkcji elementów konstrukcyjnych w przestrzeni kosmicznej
Centralnym elementem drukarki 3D sÄ… bezobsÅ‚ugowe osie liniowe drylin SAW. ZapewniajÄ… one precyzyjne wyniki drukowania dziÄ™ki regulowanym Å‚ożyskom. (ŹródÅ‚o: AIMIS-FYT)
Obecnie proces transportu sprzÄ™tu w przestrzeÅ„ kosmicznÄ… jest dość nieefektywny i kosztowny. Wynika to z faktu, że części konstrukcyjne sÄ… przede wszystkim zaprojektowane tak, aby wytrzymać wysokie obciążenia podczas fazy startu statku kosmicznego. Konstrukcje te sÄ… jednak przewymiarowane na kolejny okres eksploatacji. Ze wzglÄ™du na wysokie koszty i ograniczonÄ… ilość miejsca w rakiecie noÅ›nej, konieczne sÄ… alternatywne rozwiÄ…zania. Monachijski zespóÅ‚ studentów AIMIS-FYT podjÄ…Å‚ siÄ™ analizy tego problemu i w ramach studiów inżynierii lotniczej i kosmicznej, pracuje nad procesem druku 3D dla efektywnej kosztowo produkcji w przestrzeni kosmicznej. W tym celu studenci wykorzystujÄ… żywicÄ™ fotoreaktywnÄ… i Å›wiatÅ‚o UV, które utwardza żywicÄ™. Konieczne byÅ‚o zaprojektowanie i zbudowanie drukarki 3D do eksperymentalnych testów procesu w warunkach zerowej grawitacji. W poszukiwaniu odpowiedniej technologii napÄ™dowej, inżynierowie zwrócili siÄ™ do firmy igus i w napÄ™dach liniowych drylin SAW znaleźli to, czego od poczÄ…tku szukali. ModuÅ‚y liniowe stosowane sÄ… w dwóch osiach drukarki i tworzÄ… tym samym centralnÄ… jednostkÄ™ napÄ™dowÄ…. NapÄ™dy te robiÄ… tym wiÄ™ksze wrażenie, że profile sÄ… wykonane z aluminium zaÅ› elementy Å‚ożyskowe to bezobsÅ‚ugowe elementy Å›lizgowe z wysokowydajnego polimeru, dziÄ™ki temu caÅ‚ość konstrukcji charakteryzuje bardzo niewielka masa. Dodatkowo, aby zminimalizować luzy, studenci zdecydowali siÄ™ wykorzystać dokÅ‚adniejsze wózki z manualnÄ… regulacjÄ… docisku wkÅ‚adki do szyny. Ponadto, aby zapewnić możliwość obracania ekstrudera filamentu, w drukarce zainstalowano lekkÄ… oÅ› obrotowÄ… robolink D, wykorzystujÄ…cÄ… mechanizm przekÅ‚adni Å›limakowej.
Udana seria testów w warunkach rzeczywistych
Aby przetestować drukarkÄ™ oraz caÅ‚y proces, zespóÅ‚ zgÅ‚osiÅ‚ siÄ™ do programu FlyYourThesis! Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Loty paraboliczne odbyÅ‚y siÄ™ w listopadzie i grudniu 2020 roku. Kiedy samolot osiÄ…ga szczyt wznoszenia i przechyla siÄ™ w kierunku opadania, wystÄ™puje zjawisko zwane mikrograwitacjÄ…. W efekcie uzyskuje siÄ™ efekt bardzo zbliżony do stanu nieważkoÅ›ci w przestrzeni kosmicznej. Idealne warunki do przeprowadzenia prawdziwego testu drukarki. "NapÄ™dy liniowe zawsze dziaÅ‚aÅ‚y bez problemów we wszystkich eksperymentach, dziÄ™ki czemu byliÅ›my w stanie wydrukować maÅ‚y prÄ™t, a także niewielkie struktury szkieletowe", komentuje Torben Schäfer z zespoÅ‚u AIMIS-FYT.
Podczas lotu parabolicznego wystÄ™puje mikrograwitacja, bardzo podobna do stanu nieważkoÅ›ci w przestrzeni kosmicznej. Idealne warunki do przetestowania drukarki 3D. (ŹródÅ‚o: AIMIS-FYT)
Promowanie innowacyjnych projektów studenckich
Projekty takie jak AIMIS-FYT sÄ… wspierane przez igus w ramach programu „Wsparcia MÅ‚odych Inżynierów” (Young Engineering Support). Zgodnie z zasadami programu YES, igus wspiera uczniów, studentów i wykÅ‚adowców bezpÅ‚atnymi próbkami oraz konsultacjami technicznymi. Aby uzyskać wiÄ™cej informacji o wsparciu uniwersyteckim igus, odwiedź stronÄ™ www.igus.pl/yes.
O FIRMIE IGUS:
igus GmbH opracowuje i produkuje polimerowe komponenty maszyn do pracy w ruchu. Te bezsmarowe, wysokowydajne tworzywa sztuczne ulepszajÄ… technologiÄ™ i obniżajÄ… koszty, gdziekolwiek sÄ… zastosowane. Firma igus jest Å›wiatowym liderem w dziedzinie zasilania, wysoce elastycznych przewodów, Å‚ożysk Å›lizgowych i liniowych, a także techniki Å›rub pociÄ…gowych wykonanych z trybopolimerów. Jest przedsiÄ™biorstwem rodzinnym z siedzibÄ… w Niemczech, w Kolonii, posiada przedstawicielstwa w 35 krajach i zatrudnia 4150 pracowników na caÅ‚ym Å›wiecie. W 2020 roku, firma igus osiÄ…gnęła obroty w wysokoÅ›ci 727 milionów euro. Badania przeprowadzone w najwiÄ™kszych laboratoriach badawczych w branży, przynoszÄ… innowacyjne rozwiÄ…zania zapewniajÄ…ce bezpieczeÅ„stwo użytkowników. 234 000 artykuÅ‚ów jest dostÄ™pnych prosto z magazynu, a ich żywotność można obliczyć online. W ostatnich latach, firma rozwijaÅ‚a siÄ™, tworzÄ…c również wewnÄ™trzne start-upy, m.in. dla Å‚ożysk kulkowych, napÄ™dów robotów, druku 3D, platformy RBTX dla Lean Robotics i inteligentnych tworzyw sztucznych dla PrzemysÅ‚u 4.0. Do najważniejszych inwestycji Å›rodowiskowych należy program "eko-prowadnik", czyli recykling zużytych prowadników, oraz udziaÅ‚ w przedsiÄ™biorstwie produkujÄ…cym olej z plastikowych odpadów. (Plastic2Oil).
