欧州宇宙機関が国際宇宙ステーション用の高温 FFF 3D プリンターを開発

3 月 23 日、欧州宇宙機関 (ESA) 傘下のコンソーシアムが、国際宇宙ステーション (ISS) 向けの初期の FFF 3D プリンターを設計および製造しました。 プロトタイプ システムは IMPERIAL プロジェクトの一環として開発されました。このプロジェクトでは、コンベヤ ベルト コンポーネントを使用して (理論的には) 無制限の長さで 3D プリント パーツを作成します。 3月上旬に開催されたESA Advanced Manufacturingセミナーでは、名前のない3Dプリンターの機能が実証されました。 この製品は、すべての高温エンジニアリング フィラメントと互換性があります。 参加者は、現場で長さ1.5mの鉄筋を作る工程を目の当たりにしました。

このプロジェクトのコンソーシアムには、ドイツの航空宇宙企業 OHB と Azimut Space、アイルランド共和国のアスロン工科大学、ポルトガルの 3D プリンター プロバイダー BEEVERYCREATIVE が含まれます。 「この活動を通じて、3D プリントの主な制限の 1 つであるボリュームを克服し、高性能熱可塑性樹脂を処理できるコンパクトな 3D プリンターを使用しました。」 ESA の材料専門家である Ugo Lafont 氏は次のように説明しています。 「これは大きな成果であり、このオンデマンド製造プロセスの適用分野を拡大するでしょう。」

国際宇宙ステーション

国際宇宙ステーション。 写真はNASAから。

IMPERIALプロジェクトとは？

ESA の最初の MELT プロジェクトが成功した後、プロジェクトは微小重力条件下での産業用 FFF 3D 印刷の実現可能性をテストし、その後 IMPERIAL プロジェクトを開始しました。 Project IMPERIAL は、さらなる行動を起こし、今日の 3D プリンターのサイズ制限を克服できる完全な宇宙製造システムを開発することを計画しています。 したがって、このシステムは最終的に国際宇宙ステーションでオンデマンドの製造と保守に使用され、将来の長期宇宙飛行のための自給自足のスペースを提供します。

ESA のシニア製造エンジニアである Adventit Makaya 氏は次のように指摘しています。それは将来の宇宙飛行ミッションにとって強力な能力です。」

IMPERIAL プロジェクトの前に、ESA コンソーシアムは MELT プロジェクトの下で微小重力機能を備えた 3D 印刷システムを開発しました。 写真はBEEVERYCREATIVEより。

宇宙産業用 FFF 3D プリンティング

プリンター自体は、多くの厳しい技術要件に準拠する必要があります。 これには、PEEK などの高性能エンジニアリング ポリマーを印刷できること、地球と同様の部品の品質を維持しながら微小重力条件下で印刷できること、無限大の部品を一方向に印刷できることが含まれます。 システムの消費電力も厳しく制限されており、スペース内に後処理施設がないため、建設室から直接機能する印刷部品を使用できるようにしておく必要があります。 ISS への統合を確実に成功させるために、チームは 3D プリンターの設計時に原材料の入手可能性も考慮する必要がありました。 部品の製造後に残るスクラップは最小限に抑え、可能であれば完全に再利用できるようにする必要があります。

OHB プロジェクト マネージャーの Antonella Sgambati 氏は次のように付け加えています。このプロジェクトのフレームワークでは、BEEVERYCREATIVE のプロトタイプ開発とテストで新しい技術のギャップが特定され、修正されました。このように、このユニークな成果を達成し、製造プロセスを地球外にすることで、さらに一歩前進しました。」

新しい Project IMPERIAL 3D プリンターを使用して、長さ 1.5 m の鉄筋を製造

新しい Project IMPERIAL 3D プリンターは、長さ 1.5 m の鉄筋を製造するために使用されます。 ESAが撮影。

惑星間宇宙飛行の実現が近づく中、宇宙アディティブ マニュファクチャリングが航空宇宙分野で注目を集めています。 今年初め、エンジニアリング会社である COSM Advanced Manufacturing Systems は、NASA 向けの金属 EBM 3D プリンターの最終的な開発と製造を開始しました。 このシステムは、NASA の自動製造と宇宙でのコンポーネント メンテナンスの要件を満たすように設計されています。 このシステムは、アルテミス計画から始まり、宇宙、月、火星のミッション全体に使用されます。

他の場所では、ブランズウィック工科大学とハノーバー レーザー センター (LZH) の研究者が最近、無重力下で初めて月の重い岩石を 3D で印刷しました。 実験的な「MOONRISE」プロジェクトでは、チームはカスタマイズされたレーザーを「MIRA3D」月面車に取り付け、月の塵を球体に溶かし、月に経済構造物を製造する道を開きました。