Prototypowanie narzędzi do spacerów kosmicznych za pomocą drukarek 3D Zortrax

Prototypowanie narzędzi do spacerów kosmicznych za pomocą drukarek 3D Zortrax

Druk 3D przy użyciu Zortrax M200 ułatwił inżynierom NASA tworzenie narzędzi niezbędnych podczas spacerów kosmicznych w celu naprawy Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Aby utrzymać sprawne działanie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), astronauci muszą od czasu do czasu wymieniać lub naprawiać części na zewnątrz stacji. Do tej pory przeprowadzono ponad 200 spacerów kosmicznych.

Do naprawy części astronauci potrzebują stabilnych, niezawodnych narzędzi. Są one projektowane przez inżynierów z NASA Johnson Space Center w Houston, a wytwarzane przy użyciu drukarek 3D Zortrax M200 i M300.

NASA ma tendencję do dostarczania narzędzi na ISS z góry. Są one zazwyczaj zaprojektowane tak, aby sprostać oczekiwanym wyzwaniom i awariom. Zarówno warunki, jak i wymagania techniczne dla narzędzi są znane z góry.

Dodatkowo, agencja dostarcza również narzędzia do zadań poza-nominalnych, czyli takich, które są nieoczekiwane. Stanowią one prawdziwe wyzwanie, ponieważ muszą być tworzone w krótkim czasie. Jednak z pomocą druku 3D NASA była w stanie szybciej prototypować i drukować potrzebne narzędzia.

Główne wyzwania, którym musi sprostać zespół projektantów narzędzi NASA to zapewnienie, że narzędzia mogą być używane przez astronautę w kombinezonie z rękawicami ciśnieniowymi. Co więcej, narzędzia muszą pracować w surowym klimacie kosmicznym, a ich projekt musi odzwierciedlać intuicyjną obsługę.

NASA wykonała obudowę GoPro EVA na drukarce 3D Zortraxa

Zazwyczaj proces rozpoczyna się od zgłoszenia zapotrzebowania przez astronautę na potrzebne narzędzie. Szybko zbiera się zespół, który ustala wymagania dla danej części i tworzy koncepcje CAD.

Co więcej, druk 3D umożliwia zespołowi natychmiastowe drukowanie i testowanie prototypów w celu dalszego udoskonalania takich narzędzi. Po wybraniu ostatecznej koncepcji, zespół upewnia się, że narzędzie spełnia wymagania środowiska kosmicznego.

Następnie inżynierowie kontynuują usuwanie struktur podtrzymujących projekt i instalują wkładki tam, gdzie jest to konieczne. Po wydrukowaniu, narzędzia są dalej testowane.

Jednym z przykładów wydrukowanego narzędzia dla ISS jest obudowa Eva GoPro, która pozwala astronautom trzymać kamerę wysokiej rozdzielczości podczas spacerów kosmicznych.

Wśród głównych materiałów używanych do druku 3D narzędzi kosmicznych w NASA są Z-ABS, Z-HIPS i Z-ULTRAT firmy Zortrax.

Przed zastosowaniem wytwarzania addytywnego, NASA tworzyła prototypy z metalu. Procedura ta zwykle trwała dłużej i nie pozwalała na równie szybkie zakończenie faz testowych narzędzia. Dzięki drukowi 3D, prototypowanie może trwać od trzech tygodni do trzech lat, w zależności od złożoności projektu i pilności jego wykonania.

Żródło: https://all3dp.com