Štítek ‘3D tisk’

Na ISS dorazila první 3D tiskárna na kov

V rámci zásobovací mise lodi Cygnus NG-20 se na oběžnou dráhu vydala 3D tiskárna pracující nikoliv s plastem, ale kovem. Za tímto v kosmonautice prvním krokem svého druhu, stojí Evropská kosmická agentura ESA. „Tato nová 3D tiskárna kovových dílů představuje světové prvenství. Přichází v čase rostoucího zájmu o výrobu v kosmickém prostředí,“ vysvětluje Rob Postema z ESA a dodává: „3D tiskárny na bázi polymerů se již na oběžnou dráhu dostaly a na palubě ISS se používají. Plastový materiál se v tiskové hlavě ohřívá a poté je uložen na požadované místo, čímž vrstvu po vrstvě vzniká požadovaný tvar. 3D tisk kovu představuje větší technologickou výzvu, protože pracuje s mnohem vyššími teplotami a kov se taví pomocí laseru. Kvůli tomu je potřeba zajistit bezpečí posádky i stanice samotné, ačkoliv možnosti údržby jsou vlemi omezené. Pokud však projekt uspěje, mohly by pevnost, vodivost a tuhost kovu poslat kosmický 3D tisk na novou úroveň.“

NASA pokročila ve vývoji inovativní trysky

Expertům z NASA se nedávno podařilo vyrobit a otestovat 3D tištěnou hliníkovou trysku raketového motoru, která je díky použitému materiálu i výrobní metodě lehčí než konvenční trysky. Nový postup by mohl umožnit kosmickým letům zvýšit množství vynášeného nákladu. Inženýři z Marshallova střediska v alabamském Huntsville navázali v rámci programu NASA Announcement of Collaborative Opportunity spolupráci s firmou Elementum 3D z coloradského města Erie, aby společně vytvořili svařovatelný typ hliníkové slitiny, která by byla dostatečně odolná pro použití v raketových motorech. Ve srovnání s ostatními kovy má hliník nižší hustotu a umožňuje tak výrobu vysokopevnostních a přitom lehkých dílů. Ovšem kvůli své nízké odolnosti vůči extrémním teplotám a tendenci praskat při svařování, se hliník většinou při aditivních výrobních metodách dílů pro raketové motory nepoužíval – až doposud.

ESA zkouší na míru vytištěné cívky

Náhledový obrázek dnešního článku by mohl sloužit jako hodně složitá hádanka ve stylu „uhodněte, co je na obrázku“. My Vám však rovnou prozradíme, že se jedná o testovací verze elektromagnetických cívek, které se používají v moha kosmických misích. Tyto kusy byly vytištěny z čisté mědi, aby vytvářely magnetická pole požadovaných tvarů. Jedná se o jeden z více než dvou tisíc výzkumných kontraktů, které za posledních třicet let agentura ESA realizovala v rámci Programu obecné technologické podpory GSTP (General Support Technology Programme), ve kterém spolupracuje s evropskými průmyslovými a akademickými institucemi na finalizaci nadějných technologií jak pro kosmické mise, tak i pro otevřený trh.

Nová slitina pro 3D tisk odolává žáru

Inženýři NASA prokázali, že vysoce pokročilé 3D tisknutelné materiály se značnou tepelnou odolností mohou vést k silnějším a odolnějším součástkám například letadel, ale i kosmických lodí. Tým expertů z NASA a Ohio State University se zaměřil na podrobný rozbor vlastností nové slitiny, která nese označení GRX-810 a své poznatky publikovali v recenzovaném článku zveřejněném v časopise Nature. „Tahle superslitina má potenciál dramaticky zlepšit pevnost a tuhost dílů a součástek používaných v letectví a kosmonautice,“ uvedl Tim Smith z Glennova střediska v Clevelandu, který vedl zmíněnou studii. Právě on společně s kolegou Christopherem Kantzosem stál už za objevem slitiny GRX-810.

Na ISS vyrazí další 3D tiskárna

Evropská kosmická agentura podpořila vývoj 3D tiskárny IMPERIAL, která dokáže vytvářet produkty výrazně větší, než je ona sama. Překonává tak jednu z častých překážek 3D tisku, tedy omezený výrobní prostor. Takzvané „aditivní výrobní procesy“ jsou mimořádně důležitou technologií, která může usnadnit pilotované mise do vzdálenějších končin od Země. Co se týče této konkrétní 3D tiskárny, byl při jejím vývoji od začátku kladen důraz na její využívání mimo zemský povrch. Inženýři očekávají, že by tato technologie mohla jednou vyrábět struktury, nástroje či náhradní díly, které budou zrovna potřeba.

Terran R – plně znovupoužitelný nosič

Společnost Relativity Space oznámila další krok k podpoře meziplanetárních kosmických letů – plně znovupoužitelný nosič střední nosnosti pojmenovaný Terran R. Nosič by měl nabídnout vyšší kapacitu nákladu než částečně znovupoužitelný Falcon 9. Terran R bude také teprve druhým plně znovupoužitelným strojem od soukromé firmy, který byl představen – hned po programu Super Heavy / Starship od SpaceX. Dvoustupňová raketa by měla na výšku měřit 65,8 metru a její průměr má být 4,9 metru. Druhý stupeň ponese  aerodynamické plochy, které pomohou při záchraně a znovupoužitelnosti. Jelikož bude Terran R plně znovupoužitelný, týká se to i jeho pětimetrového aerodynamického krytu.

Testy 3D vytištěných dílů raketového motoru

NASA navázala spolupráci s firmou Aerojet Rocketdyne, aby posunula vpřed technologie kovového 3D tisku a zlepšila možnosti jejich využití u raketových motorů na kapalné pohonné látky. Tyto motory by mohly najít uplatnění nejen u raket a lodí na oběžné dráze, ale i u přistávacích modulů. Tým RDT (Robotic Deposition Technology) z Marshallova střediska v Huntsville (stát Alabama) se věnuje návrhu a výrobě inovativních a lehkých spalovacích komor, trysek a vstřikovačů, které vznikají s využitím automatického robotického 3D tisku. Podle potřeby se používají různé metody – cold spray deposition, laser wire direct closeout, laser powder bed fusion, nebo laser powder directed energy deposition. Cílem tohoto snažení je rozvinout tyto procesy s využitím materiálů pro úsporu hmotnosti, aby bylo možné zhodnotit provozuschopnost, výkon a znovupoužitelnost při statických zážezích.

3D tištěná vzletová a přistávací rampa

Tým studentů z vysokých škol a univerzit po celých Spojených státech  zapojených do programu Artemis generation pod dohledem expertů z NASA otestoval 3D vytištěnou rampu pro vzlety a přistání. Cílem bylo ověřit, jak si tato konstrukce povede při vystavení horkým spalinám raketového motoru. Test, který proběhl 6. března na texaské základně Camp Swift u města Bastrop, byl součástí programu Lunar PAD (Lunar Plume Alleviation Device), který má za cíl vyřešit problémy spojené s vyvržením lunárního regolitu během startů a přistání na měsíčním povrchu.

Udělejte si svůj vlastní marsovský rover pro děti

Evropské vozítko Rosalind Franklin dostalo mladšího brášku – hračku pojmenovanou ExoMy. Evropská kosmická agentura dala volně ke stažení nejen nákresy, ale i software pro výrobu zmenšené (a zjednodušené) verze marsovského vozítka. Svou vlastní hračku můžete mít také  – stačí 3D vytisknout dílky, sestavit je a pak případně doladit programové vybavení. Šestikolový model marsovského roveru ExoMy navrhli odborníci z Planetary Robotics Laboratory, která spadá pod ESA. Tito lidé se zaměřují na vývoj pohyblivých platforem a navigačních systémů, které se mohou využít u evropských planetárních misí.

Perseverance nese 3D vytištěné kovové díly

Vizualizace roveru Perseverance.

O roveru Perseverance se toho v minulých týdnech a měsících napsalo hodně. Ale i přesto se čas od času najde zajímavost, která buďto dříve zapadla, nebo jsme o ní nevěděli. Stejné je to i s tématem dnešního článku. 3D tisk dnes má má většina lidí spojený s plastovými výrobky a domácími nadšenci. Tento obor však má mnohem pestřejší možnosti – od rozsahu materiálů až po využitelnost. Kromě jiného se 3D tisk stále častěji prosazuje i v kosmonautice. Skoro se až chce říct: „Jestli chcete na vlastní oči vidět sci-fi v akci, navštivte moderně vybavenou dílnu.“ V nich velmi pravděpodobně najdete 3D tiskárny, které jsou schopné vytvořit téměř jakýkoliv tvar potřebujete. Tuto metodu rozvíjí i NASA, která chce 3D tisknout raketové motory, ale třeba i obydlí na Měsíci či Marsu.