¿Materiales de impresión 3D para viajes espaciales?

La ciencia de los materiales avanza a un ritmo increíble en el mundo de la fabricación aditiva, en gran parte como respuesta a la investigación en curso sobre sus aplicaciones potenciales y su creciente aceptación en una amplia gama de industrias. A principios de esta semana, entrevistamos al Dr. Bastian Rapp de NeptunLab, quien habló en profundidad sobre el desarrollo de su laboratorio de sus propios materiales de impresión 3D para satisfacer los requisitos de sus investigadores. De manera similar, cuando hablamos con el Dr. Richard Buswell de la Universidad de Loughborough, escuchamos que gran parte de la investigación sobre la impresión 3D para la construcción se enfocaba en desarrollar un material de concreto imprimible en 3D. Ambos ejemplos marcan un cambio sutil pero poderoso en la forma en que hablamos de la impresión 3D en la industria moderna.

En lugar de intentar forzar tecnologías y materiales existentes en aplicaciones para las que no son necesariamente adecuados, o no pueden competir con enfoques bien establecidos, cada vez más investigadores y profesionales de la industria buscan áreas en las que la FA tenga el potencial de llenar los vacíos. en los procesos tradicionales, permitiendo a los fabricantes lograr resultados que antes hubieran sido difíciles o imposibles. Esto, a su vez, ha llevado a desarrollos en materiales y tecnología que ayudarán a convertir estos conceptos en realidades viables.

Vimos un gran ejemplo de esto a principios de julio, cuando Made In Space anunció el lanzamiento de su nuevo material plástico de impresión 3D, diseñado específicamente para usarse en el vacío del espacio. La Estación Espacial Internacional ha estado utilizando una impresora SLA a bordo desde 2015, fabricando herramientas según sea necesario, eliminando el costo de transportarlas desde la Tierra y ayudando a la tripulación a maximizar su espacio disponible (un enfoque que también se utiliza en el sectores automotriz y aeroespacial). La limitación aquí es que los materiales de impresión 3D existentes (ABS y PE en este caso) no pueden funcionar en el espacio exterior, lo que significa que las herramientas producidas solo se pueden usar dentro de la estación espacial, y cualquier reparación en el exterior seguirá requiriendo herramientas. y repuestos para transportar.

Made In Space ha resuelto este problema desarrollando un nuevo plástico imprimible en 3D, llamado polieterimida / policarbonato (PEI / PC). Este nuevo material promete no solo ser más fuerte que los materiales existentes en la ISS, sino también resistente a los rayos UV y al oxígeno atómico. De esta forma, las herramientas especializadas y las piezas de repuesto para el exterior de la ISS pueden imprimirse siempre que se necesiten.

Los beneficios inmediatos para la tripulación de la ISS son obvios, pero ya existen planes para ampliar este éxito. Para 2018, Made In Space tiene como objetivo proporcionar a la ISS una versión funcional de su Archinaut, su propio modelo de impresora 3D que realmente funcionará en el vacío fuera de la estación espacial. Esto abrirá la puerta para imprimir pequeños satélites en el espacio. Para las instituciones de investigación y las universidades, esto tiene enormes implicaciones, ya que hace que la idea de desplegar sus propios satélites de forma asequible sea una posibilidad real.

Cuando se considera esto en paralelo con el trabajo que se está llevando a cabo en el proyecto M.A.R.S (Modular Analog Research Station), queda claro que la fabricación aditiva definitivamente jugará un papel clave en las futuras exploraciones espaciales. Pero si bien estos son desarrollos ciertamente emocionantes para el futuro de la humanidad entre las estrellas, no debemos perder de vista lo que significan para la industria en la Tierra.

A medida que veamos que se desarrollan más y más nuevos materiales y tecnologías para cumplir con los desafíos específicos de la industria, la fabricación aditiva en su conjunto comenzará a establecer sus propios nichos, distintos de los enfoques de fabricación tradicionales. Esto ayudará a disipar la imagen persistente de AM como competidor de la fabricación tradicional y alentará a más empresas a explorar flujos de trabajo inteligentes e integrados, donde diferentes tecnologías se complementan y mejoran entre sí.

Además, una vez que los nuevos materiales y tecnologías de impresión 3D hayan demostrado sus capacidades en proyectos exitosos y de alto perfil, los fabricantes podrán experimentar con otras aplicaciones para ellos. Por ejemplo, ya estamos emocionados de ver cómo se podría utilizar PEI / PC en otros entornos desafiantes en la Tierra.

Este cambio en el tono de la conversación es un buen augurio para el desarrollo de la reputación de la fabricación aditiva como una tecnología robusta y versátil y seguramente conducirá a más innovaciones en el futuro cercano, en términos de tecnología, materiales y procesos.