Części wykonane na drukarkach 3D Zortrax polecą w kosmos w misji WISA Woodsat

Obwód elektryczny wydrukowany na drukarce 3D Zortrax Endureal, zostanie przetestowany na pokładzie sondy WISA Woodsat CubeSat, której start zaplanowano na koniec 2021 roku. Zortrax współpracuje przy wsparciu Europejskiej Agencji Kosmicznej nad opracowaniem kompozytowej technologii druku 3D, która umożliwia wytwarzanie gotowych do użytku w przestrzeni kosmicznej części z wbudowanymi obwodami elektrycznymi na bazie polimerów. Teraz zaprojektowany przez ESA funkcjonalny demonstrator wykonany przy użyciu tej technologii będzie testowany w locie na niskiej orbicie okołoziemskiej.

ESA miało za zadanie zwiększyć ładowność WoodSat i poprosiło Zortrax o wyprodukowanie jednej z zaprojektowanych części przy użyciu PEEK – jednego z najsilniejszych polimerów na świecie oraz unikalnego, elektrycznie przewodzącego PEEK.

Obwód demonstracyjny, który będzie testowany na orbicie, wykonany jest z dwóch mieszanek tego materiału – korpus i pokrywa demonstratora są wykonane ze standardowego materiału Z-PEEK oferowanego komercyjnie dla drukarki Zortrax Endureal 3D, natomiast ścieżki przewodzące elektrycznie są wykonane z przewodzącej elektrycznie mieszanki PEEK wzbogaconej nanorurek węglowych i nanocząstek grafenu, która została opracowana i dostarczona przez ESA.

Celem demonstratora jest sprawdzenie, w jaki sposób ekspozycja na środowisko kosmiczne wpłynie na funkcjonalność obwodu podczas pracy.

WISA Woodsat to wyjątkowa misja skoncentrowana na testowaniu nowych materiałów i przełomowych technologii produkcyjnych w przemyśle kosmicznym. Kilka części CubeSat jest wykonanych z drewna brzozowego pokrytego specjalnym rodzajem powłoki, która ma chronić go przed wpływem środowiska kosmicznego. Satelita ma być wystrzelony na pokładzie częściowo odzyskiwalnej rakiety Electron, której duże elementy wykonano z lekkich kompozytów węglowych. Wierzymy, że innowacyjne materiały i produkcja addytywna sprawią, że przestrzeń będzie bardziej dostępna i łatwiej dostępna dla firm i naukowców na całym świecie, a Zortrax ma do odegrania ważną rolę w kształtowaniu tej przyszłości.

Mariusz Babula, prezes Zortrax

Drukarka 3D Zortrax Endureal używana przez firmę Zortrax do drukowania demonstratora obwodów kompozytowych dla WISA Woodsat to maszyna przemysłowa przeznaczona do przetwarzania wysokowydajnych polimerów, takich jak Z-PEEK, które są powszechnie stosowane w kosmosie i lotnictwie.

Podwójny system wytłaczania drukarki 3D jest zwykle używany do drukowania modelu z jednym polimerem i łatwo usuwalnymi konstrukcjami podporowymi z innym. Do drukowania części kompozytowych z dwóch mieszanek PEEK system ten został przystosowany do pracy zamiennie z dwoma materiałami modelowymi – w tym przypadku dwiema mieszankami PEEK.

Osiągnięcie jakości i precyzji wydruków wystarczającej do wykonania części gotowych do lotu było kamieniem milowym dla zespołu badawczo-rozwojowego Zortrax. Obwody drukowane na drukarkach 3D jakie były używane do testów naziemnych prawie rok temu, były stosunkowo duże, a ich geometria była prosta. W ciągu roku opracowaliśmy możliwość drukowania 3D obwodu, który był wielokrotnie mniejszy i musiał zawierać otwory na śruby, prowadzenie kabli, a także polimerowe ścieżki przewodzące, zapewniając jednocześnie, że przetrwa fazę startu i warunki panujące w kosmosie. Wszystko to w urządzeniu wielkości znaczka pocztowego. Nasze postępy w innych podobnych projektach sprawiają, że Endureal jest kręgosłupem rozwiązań Zortrax skierowanych do przemysłu kosmicznego.

Jacek Krywko, Lider Zaawansowanych Rozwiązań Druku 3D w Zortrax.

W tym i wszystkich innych projektach kosmicznych realizowanych obecnie w Zortrax, zespół RnD pracuje ze standardowymi, dostępnymi na rynku drukarkami Endureal 3D. Oznacza to, że możliwości kompozytowego drukowania 3D i inne funkcje zaprojektowane specjalnie dla ESA zostaną udostępnione wszystkim klientom, którzy kupili drukarki Endureal 3D jako aktualizacje oprogramowania, gdy technologia osiągnie poziom produkcyjny.

Źródło: materiały prasowe Zortrax