Nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) và nhà cung cấp dịch vụ in 3D của Pháp 3DCeram đã được chọn là nhà cung cấp chính thức của nhà sản xuất động cơ đẩy không gian Pháp ThrustMe để cung cấp các bộ phận gốm in 3D cho hệ thống đẩy không gian của họ.
Giờ đây, ThrustMe sẽ tìm cách tận dụng chuyên môn của 3DCeram trong sản xuất phụ gia gốm và khai thác tiềm năng của vật liệu gốm cho các ứng dụng hàng không vũ trụ. Cách tiếp cận gốm sứ in 3D của ThrustMe nhằm khắc phục những hạn chế của vật liệu và kỹ thuật sản xuất truyền thống. Công ty tuyên bố rằng sản xuất phụ gia gốm cung cấp một giải pháp nhỏ gọn, hiệu quả và đáng tin cậy hơn so với sản xuất truyền thống.
Arnaud Roux, đại diện bán hàng của 3DCeram nhận xét: "Đối với 3DCeram, chúng tôi tự hào về mối quan hệ hợp tác với ThrustMe, vì việc phóng thành công một bộ phận gốm in 3D vào không gian đánh dấu một cột mốc quan trọng trong việc ứng dụng sản xuất phụ gia. Nó cũng đánh dấu một kỷ nguyên mới trong đó các bộ phận phức tạp và tùy chỉnh có thể được sản xuất một cách hiệu quả vượt xa những hạn chế trong sản xuất truyền thống. Bước tiến lớn này không chỉ xác nhận tính khả thi của in 3D như một công cụ sản xuất mà còn truyền cảm hứng cho chúng tôi tiến xa hơn và mở ra những khả năng to lớn trong tương lai."
hình ảnh
Máy in 3D △3DCeram. Ảnh qua 3DCeram.
ThrustMe chuyển sang sản xuất phụ gia
Được thành lập vào năm 2017, ThrustMe đã trở thành một trong những công ty chủ chốt trong lĩnh vực không gian mới, chuyên thu nhỏ các hệ thống động cơ điện.
Kỷ nguyên "không gian mới" đề cập đến những phát triển và tiến bộ mới nhất trong ngành vũ trụ do các công ty tư nhân thúc đẩy. Theo Elena Zorzolli Rossi, Giám đốc sản phẩm tại ThrustMe, việc thương mại hóa không gian đang được thúc đẩy bởi tiến bộ công nghệ nhanh chóng. Zorzolli Rossi tuyên bố rằng các công ty cần chấp nhận nhiều rủi ro hơn, lặp lại nhanh chóng và thử những ý tưởng mới để phát triển hơn nữa ngành vũ trụ. Zorzolli Rossi nói thêm: "Toàn bộ chuỗi sản xuất cần sẵn sàng đáp ứng chi phí không gian mới hoặc thời gian giao hàng."
Vào năm 2020, ThrustMe đã trình diễn thành công hệ thống đẩy điện chạy bằng i-ốt đầu tiên trên thế giới trong không gian. ThrustMe hiện cung cấp chủ yếu cho các bệ phóng vệ tinh lớn và đã mở một cơ sở sản xuất mới có khả năng sản xuất 365 sản phẩm mỗi năm.
Theo ông Zorzolli Rossi, sau một thời gian dài nghiên cứu và tìm tòi, ThrustMe đã chọn sử dụng công nghệ in 3D để sản xuất các bộ phận cụ thể trong động cơ đẩy. Quyết định này đã tính đến nhiều yếu tố giúp sản xuất bồi đắp vượt trội so với các phương pháp sản xuất truyền thống.
Zorzolli Rossi giải thích: "Trước hết, ngành hàng không vũ trụ thường cần tạo ra những hình dạng phức tạp mà các phương pháp gia công truyền thống không thể dễ dàng đạt được. Tại ThrustMe, chúng tôi không chỉ nói về độ phức tạp mà còn về khả năng thu nhỏ, đó là chìa khóa cho sản phẩm của chúng tôi yêu cầu phát triển. Trong trường hợp này, in 3D cung cấp một giải pháp biến đổi để tạo ra các thiết kế cụ thể với độ chính xác mà chúng tôi cần."
Ngoài ra, tính linh hoạt của in 3D được coi là một lợi thế chính, cho phép các công ty lặp lại và tinh chỉnh các thiết kế một cách nhanh chóng mà không phải chịu chi phí hoặc thời gian thực hiện đáng kể.
Zorzolli Rossi cho biết: "Các quy trình sản xuất truyền thống thường liên quan đến việc tạo khuôn hoặc dụng cụ, điều này có thể tốn nhiều thời gian và chi phí. Với in 3D, chúng tôi có thể nhanh chóng tạo ra các nguyên mẫu và lặp lại các thiết kế với thời gian thiết lập tối thiểu, tạo điều kiện cho quy trình phát triển linh hoạt hơn và tăng tốc thời gian của chúng tôi để thị trường."
hình ảnh
△Các thành phần hàng không vũ trụ ThrustMe. Ảnh qua ThrustMe.
Tại sao sử dụng gốm sứ?
Zorzolli Rossi cho biết: "Chúng tôi đã đánh giá kỹ lưỡng một số yếu tố trước khi chọn vật liệu gốm. Việc sử dụng gốm có tính đến một số yếu tố chính liên quan đến môi trường không gian khắc nghiệt như chân không và phạm vi nhiệt độ khắc nghiệt, cũng như plasma i-ốt Các tính năng cụ thể của động cơ đẩy số lượng lớn (ví dụ: dòng năng lượng cao của các hạt cơ bản, phát xạ thứ cấp, phún xạ cường độ cao và ăn mòn ion phản ứng)."
Cuối cùng, một cân nhắc quan trọng ảnh hưởng đến quyết định này liên quan đến môi trường mà thành phần đích sẽ chạy trong đó. Zorzolli Ross giải thích: "Một số thành phần của chúng tôi tiếp xúc với nhiệt độ cao trong môi trường plasma hoạt tính hóa học và yêu cầu các vật liệu có khả năng chịu nhiệt và hóa chất tuyệt vời. Đây chính là sự lựa chọn thích hợp nhất."
Khả năng dẫn nhiệt rộng của gốm sứ cũng khiến chúng trở thành một lựa chọn hấp dẫn. Trên thực tế, khả năng truyền nhiệt và cách ly nhiệt hiệu quả là rất quan trọng đối với các bộ phận của ThrustMe. Điều này giúp truyền nhiệt trực tiếp một cách hiệu quả và ngăn quá nhiệt hoặc làm mát. Gốm sứ có nhiều đặc tính dẫn điện, cho phép truyền nhiệt có chọn lọc và đảm bảo hiệu suất tối ưu của các sản phẩm này.
Tính chất điện của gốm sứ cũng đóng một vai trò quan trọng trong quá trình lựa chọn vật liệu của ThrustMe. Zorzolli Ross cho biết: "Các bộ phận của chúng tôi cần một loại vật liệu có thể cách ly và ngăn ngừa sự cố điện áp cao một cách hiệu quả. Gốm sứ có đặc tính cách điện tuyệt vời, khiến chúng trở nên lý tưởng để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của chúng tôi về mặt này."
hình ảnh
△Các bộ phận hàng không vũ trụ ThrustMe. Ảnh qua ThrustMe.
In 3D gốm sứ không gian
Năm ngoái, Cơ quan Vũ trụ Pháp đã thông báo rằng họ đang nghiên cứu ứng dụng in 3D gốm trong việc tối ưu hóa các hệ thống con không gian. Cụ thể, các nhà nghiên cứu đã đánh giá cách vật liệu gốm oxit in 3D có thể cải thiện thiết kế của các hệ thống phụ chính cho động cơ đẩy không gian.
Nghiên cứu này nhấn mạnh rằng các xerogel yttri nhôm garnet (YAG) được tối ưu hóa mang lại độ bền mong muốn và các đặc tính chống rão khi in 3D thành các hình dạng phức tạp. Do đó, gốm YAG in 3D có thể được sử dụng để tạo thành cơ sở của hợp kim kim loại được sử dụng trong các cánh tuabin trong tương lai để khám phá không gian sâu.
Ngoài ra, Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) được trang bị cơ sở sản xuất phụ gia gốm của MadeIn Space, Mô-đun sản xuất gốm Turbo (CMM). Mô-đun này bao gồm một máy in 3D SLA để chứng minh tính khả thi của việc chế tạo thành phần tua-bin gốm một mảnh trong môi trường vi trọng lực. Nó được cho là máy in 3D SLA đầu tiên hoạt động trên quỹ đạo.
